CH451793A - Procédé pour contrôler les états de l'eau dans les ouvrages en béton - Google Patents

Description

  
 



  Procédé pour contrôler les états de l'eau dans les ouvrages en béton
 Certains ouvrages en béton armé sont destinés à contenir un fluide sous forte pression et à une température élevée. Ces ouvrages comportent en général un caisson intérieur en acier soudé, un corps de béton armé qui entoure le caisson, et des câbles de frettage qui soumettent ce béton à une contrainte de compression suffisante pour équilibrer la pression intérieure.



   Pour la commodité de l'exposé on parlera conventionnellement de zones concentriques du corps en béton, c'est-à-dire de zones délimitées par des surfaces géométriques se déduisant de la surface extérieure du caisson par grandissement homothétique, description qui ne préjuge rien du dessin réel de l'ouvrage, mais qui est suffisante pour le présent exposé.



   La zone la plus proche du caisson sera soumise à la température la plus élevée et la zone externe sera la plus froide, sans préjuger des moyens employés pour obtenir une distribution artificielle ou naturelle du flux thermique et de la température dans l'ensemble des zones.



   L'échauffement progressif du corps de béton après la mise en service et la mise en température du caisson par les fluides qu'il contient, sera accompagné d'une mise en température et en pression de l'eau actuellement non fixée du béton et d'une migration progressive de cette eau.



   Comme un bon béton est très peu perméable, cette migration sera lente et difficile.   I1    pourra exister des surpressions énormes dues d'une part à la dilatation de l'eau liquide et d'autre part à l'apparition de vapeur, sous pression, et les zones proches du caisson, les plus chaudes, seront celles où la pression sera la plus élevée et   d'où    l'eau aura le plus de difficulté à sortir en phase liquide ou en phase vapeur.



   La présente invention a pour but de parer à ces difficultés.



   Le principe essentiel à appliquer est d'évacuer l'eau et la vapeur en les faisant cheminer en sens inverse du flux de chaleur. On peut donner une image du procédé en imaginant qu'on place du sable mouillé bien tassé sur une grande épaisseur dans un chaudron à fond plat qu'on pose sur un feu ardent dans le but de dessécher ce sable. Il est probable que l'opération se terminera par une explosion due à la vaporisation intense de l'eau emprisonnée dans le fond du chaudron. Au contraire si l'on chauffe par dessus au moyen d'un radiateur ou d'un gaz chaud, la matière se desséchera progressivement, la vapeur montant progressivement de bas en haut à travers la matière et donc en sens inverse du flux de chaleur imposé.



   L'application de ce principe peut consister à disposer sur la paroi externe du caisson et avant d'y placer le béton, un réseau de tubes ou canaux de drainage ou tout dispositif équivalent pour évacuer la vapeur vers l'extérieur de l'ouvrage. En particulier dans le cas où le caisson serait constitué par une paroi plissée, ces plis dessinant sur sa surface extérieure des sillons, les creux de ces sillons pourront tre utilisés comme canaux de drainage. Ainsi la vapeur se produisant sous pression dans le béton de la zone chaude devra filtrer à travers le béton en allant vers le réseau drainant, c'est-à-dire en allant de l'extérieur vers l'intérieur de la zone et par conséquent en sens inverse du flux de chaleur qui traverse la zone allant au contraire de l'intérieur vers l'extérieur.



   Ce réseau devra tre assez développé pour assurer l'évacuation de l'eau vaporisée dans une zone dont l'épaisseur radiale dépendra des paramètres physiques de l'opération et que l'on pourra prédéterminer par le calcul et expérimentalement. Il y aura toujours une limite d'épaisseur radiale de zone au-delà de laquelle l'évacuation se fera mal, et alors il pourra tre nécessaire d'ins  taller dans cette limite de zone un nouveau réseau de drainage.



   L'évacuation finale de chaque réseau de drainage se fera de préférence vers l'extérieur de l'ouvrage au moyen de canalisations convenablement disposées.



   Les réseaux de drainage précédemment définis peuvent avoir une autre fonction. Un certain ciment du   tvpe    liant hydraulique, mme élaboré spécialement, présente toujours, pour une température suffisamment élevée, une tension de vapeur de déshydratation totale, et cette déshydratation peut tre cause d'une perte importante de cohésion. On peut éviter ce phénomène en contrôlant la tension de vapeur au moyen du réseau de drainage lui-mme.   II    suffit de maintenir à la sortie du réseau de zone chaude une contre-pression contrôlée de vapeur. Non seulement on peut limiter la déshydratation mais réinjecter sous forme de vapeur de l'eau de stabilisation dans le béton sans augmenter pour cela la fuite thermique à travers la zone chaude. On peut d'ailleurs injecter par le mme moyen toute substance jugée utile.



   De mme les réseaux de drainage pouvant tre installés dans les zones moins chaudes peuvent servir au contrôle permanent des états de l'eau dans les bétons de ces zones, par contrepression en phase vapeur ou mme en phase liquide, ce qui peut permettre dans certains cas d'injecter toutes substances utiles, y compris l'eau ellemme.



   En considérant plusieurs zones concentriques successives en allant vers l'extérieur, on arrivera à une zone où la température de régime tombera au-dessous de   1000 C.    Tout risque de surpression de vapeur disparaît alors, et l'application du principe ci-dessus paraît moins impératif, mais il sera toujours utile d'assurer en tout point le contrôle des états de l'eau du béton par des moyens analogues.



   L'application aux zones chaudes intérieures du principe de l'invention peut répondre à une autre nécessité: grâce à ce procédé, le béton de ces zones se trouvera assez longtemps placé dans un flux de vapeur sous pression, il achèvera son durcissement et sa stabilisation dans les conditions les plus favorables, le retrait de dessiccation sera annulé, le fluage sous contrainte également, tandis que si   l'on    desséchait la zone en évacuant l'eau vers l'extérieur, on aurait la stabilisation la plus défavorable et le retrait maximum.



   Il est avantageux de raccourcir la durée de cette opération de stabilisation parce que le béton des zones chaudes ne jouera un rôle utile de calorifuge qu'après départ de l'eau libre, et parce que pendant toute la durée de l'opération on perdra une certaine quantité d'énergie.



   Pour obtenir une stabilisation plus rapide on peut employer un moyen auxiliaire qui consiste à réaliser les zones qui doivent tre les plus chaudes non pas en coulant du béton, mais au moyen de blocs de béton préfabriqué que   l'on    assemblera sur place tout autour du caisson et que   l'on    jointera et clavera ensuite par injection de mortier. Ces blocs pourraient avoir été traités préalablement de façon à tre presque complètement stabilisés au point de vue durcissement et retrait, il y restera donc moins d'eau à évacuer quand on procédera à la mise en température et la porosité des joints de mortier aidera à conduire la vapeur aux réseaux de drainage.



   L'ensemble de ces deux moyens, drains et blocs stabilisés à l'avance, employés ensemble ou séparément, et à condition que les propriétés des ciments et granulats employés aient été pudicieusement choisies, apportent le moyen de réaliser ce genre d'ouvrages dans les meilleures conditions.



   Par généralisation, ces procédés pourront tre appliqués à tout ouvrage en béton dans lequel on désirera contrôler les états de l'eau, les réseaux précédemment dénommés réseaux de drainage pouvant indifféremment pour un rôle de drainage vers l'extérieur ou d'alimentation vers l'intérieur.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour contrôler les états de l'eau dans les ouvrages en béton, caractérisé en ce que l'on évacue l'eau et la vapeur en les faisant cheminer en sens inverse du flux de chaleur pour assurer l'évacuation de l'eau excédentaire et la stabilisation progressive du béton lors de la mise en pression et en température de l'ouvrage.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'évacuation de l'eau excédentaire est assurée par des drains formant des réseaux concentriques, dont le premier est placé sur la surface extérieure d'un caisson central.

   2. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que les zones les plus chaudes du corps de béton sont constituées par des blocs préfabriqués déjà soumis à un traitement de stabilisation avant mise en place, puis jointoyés et clavés en place par des injections de mortier.