EP0029400A1 - Dispositif de protection des bâtiments et ouvrages de génie civil contre l'eau et l'humidité - Google Patents

Dispositif de protection des bâtiments et ouvrages de génie civil contre l'eau et l'humidité Download PDF

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EP0029400A1
EP0029400A1 EP80420125A EP80420125A EP0029400A1 EP 0029400 A1 EP0029400 A1 EP 0029400A1 EP 80420125 A EP80420125 A EP 80420125A EP 80420125 A EP80420125 A EP 80420125A EP 0029400 A1 EP0029400 A1 EP 0029400A1
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network
building
water
mesh
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Alexandre Claudius Clément Bancel
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/02—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against ground humidity or ground water

Definitions

  • the present invention relates to a process for protecting buildings and civil engineering works against water and humidity, as well as equipment specially intended for the implementation of this process.
  • the present invention aims to remedy the drawbacks of current protection methods, and this not by direct and punctual improvements of these methods, but on the contrary by taking the opposite view of these methods and by proposing a global solution of the problem, taking account of the phenomena highlighted above.
  • the object of the invention is to provide a new process which, instead of opposing a dam to water, on the contrary facilitates the free circulation of it under buildings or works, by preventing it from accumulate or stagnate there, this in particular by avoiding colluviation and by controlling the capillarity of my to avoid the appearance of water on the surface of the paving.
  • the protection process which is the subject of the invention consists in providing, under the entire surface occupied by the building or the structure to be protected, a mesh network of capture by emergence and evacuation of water, this network being formed of interconnected tubes having series of perforations, which not only form a mesh present under the entire surface of the building or structure but also pass through the external walls or their foundations, said network being embedded in the lower part of a draining layer made of crushed or similar stones.
  • the progression of the waters is "chicanée” and slowed down by the innumerable interstices and the labyrinth structure of the layer of crushed stones, and it is carried out slowly and in a well distributed way, without causing the formation and accumulation of sands and silts.
  • the bottom of the excavation on which this carpet of crushed stones rests as well as the meshed collection network is in very slight cant to allow an oriented flow and to avoid stagnation, the water being collected and evacuated at the "low point" by wall crossings. If the film of water suddenly thickens, it is immediately channeled by the collection tubes of the mesh network, which have more of a "safety" function than a permanent channeling function.
  • the mesh collection network is extended, outside and beyond the wall crossings, by interconnected tubes extending in vertical planes parallel to these walls.
  • the process which is the subject of the invention is very economical, all the more so since the equipment necessary for its implementation is extremely simple, and the special provisions for take during construction are very limited: it is enough to provide reservations for the passage of the network tubes, through the external walls or walls, and possibly the split walls.
  • the collection network has square or rectangular meshes, and it is produced from sections of perforated tubes interconnected by means of cross and / or T fittings. special connectors are only necessary to make the connection between any external tubes, parallel to the vertical walls, and the rest of the network.
  • tubes and fittings whose characteristics facilitate the assembly, transport and installation of the mesh network, in order to take into account not only economic imperatives, but also the fact that the workforce employed on construction sites is generally unskilled.
  • Figures 1 and 2 show, in an extremely schematic manner, a rectangular building with its elevation walls or walls 1, 2, 3, 4 and a cross wall 5, this building constituting a construction buried in the ground. the natural level is indicated in 6.
  • Figure 3 appear, in more detail, the foundations with cleanliness concrete? and sills 8, above which the elevation walls or walls 1 to 4 are erected.
  • this mesh network 10 is disposed on the excavation bottom 9 a mesh network designated as a whole by 10, appearing in plan view as a grid (see FIG. 1).
  • this mesh network 10 is constituted by tubes 11, interconnected by means of cross connectors 12 and having series of perforations 13.
  • This network the square meshes of which may have a side of between approximately 0.60 m and 1 m, extends not only over the entire surface of the bottom of the excavation 9, but also crosses the sills 8 by reservations 14 provided for therein. It is understood that similar reservations must also be provided at the base of the cross wall 5.
  • the excavation bottom 9 and the mesh network 10 are slightly cant, the wall 1 corresponding for example at the highest side and the wall 3 at the lowest side, the side where the drainage will obviously take place.
  • the mesh network 10 is embedded in the lower part of a draining layer 15 resting on the excavation bottom 9 and made up of crushed stones, in the form of carefully determined aggregate.
  • the total thickness of this layer 15 can be approximately twice the diameter of the perforated tubes 11 of the mesh network 10.
  • Special fittings 18, with four end pieces not located in the same plane, are also provided on the edge of the mesh network 10, for the connection of the latter to the plies of vertical outer tubes.
  • a paving 19 is placed above the layer of crushed stones 15 in which the mesh network 10 is embedded.
  • a collector (not shown) collects all of the water collected, and transports it, for example, to the rainwater network or to an installation capable of using this water (heating).
  • FIG. 4 represents a tube end 11 and a cross connector 12 of the mesh network 10.
  • the tube 11 is corrugated and its perforations 13 are formed by. slots made in the annular grooves of the tube:
  • the connector 12 has, on its four end pieces, internal notches 20 which ensure the snap-fastening of one end of the tube 11.
  • the tubes and connectors are advantageously made of plastic, and preferably at least the tubes 11 extending in one direction are flexible: the mesh network 10 can then be "pre-assembled” and form a sort of net, wound for its transport and storage, and then this roll is simply unwound on the excavation bottom 9, so that the laying operations on the site are simplified to the extreme.
  • perforations 21 are also provided on the fittings 12 of the mesh network, more particularly in the corners of these fittings, where there is the risk of water stagnation.
  • the invention is not limited to the sole form of implementation of this method described above, by way of example and with reference to the drawing; on the contrary, it embraces all the variants relating to the same principle, and this concerns, in particular, the field of application of the invention, which is in no way limited to the protection of buildings with paving on an excavation background.
  • the process which is the subject of the invention can be implemented, without appreciable modification and with the same results, in the case of buildings with an armed raft and a peripheral wall, the latter being crossed by the tubes of the mesh network, and also, more generally, in the case of the underwork of various civil engineering works, for example for the foundations of bridge piers.

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Abstract

Ce procédé consiste à prévoir, sous toute la surface occupée par le bâtiment ou l'ouvrage à protéger, un réseau maillé de captage par émergence et d'évacuation des eaux, noyé dans la partie inférieure d'une couche drainante (15) constituée de pierres concassées ou similaires, de préférence en léger dévers. Ce réseau, par exemple à mailles carrées, est formé de tubes interconnectés (11) présentant des séries de perforations (13), tubes qui non seulement sont présents sous toute la surface du bâtiment ou de l'ouvrage, mais encore traversent les parois extérieures (2) ou leurs fondations (8), et peuvent se prolonger, à l'extérieur de ces parois ou fondations, par d'autres tubes interconnectés (16) situés dans des plans verticaux.

Description

  • La présente invention concerne un procédé de protection des bâtiments et ouvragesde génie civil contre l'eau et l'humidité, ainsi qu'un matériel spécialement destiné à la mise en oeuvre de ce procédé.
  • L'expérience acquise dans ce domaine montre la très grande difficulté qu'il y a pour protéger efficacement de l'eau et de l'humidité les bâtiments et les ouvrages de travaux publics constituant des constructions enterrées.
  • Pour réaliser cette protection, le procédé actuellement le plus courant consiste à opposer un "barrage " à l'eau, en recouvrant la base des murs et les dallages de revêtements étanches. Ce procédé est très coûteux et il reste imparfait,notamment sous les deux aspects suivants:' -Les fissurations fréquentes et les traversées ménagées pour les fluides(canalisations d'eau, de gaz, d'électricité) provoquent des discontinuités de l'étanchéité. -Le principe même de " barrage " conduit à un emprisonnement de l'eau, alors qu'il serait souhaitable de permettre son écoulement.
  • On observe ainsi,dans les constructions actuelles, des " remontées " d'eau par capillarité, qui sont la cause de détériorations des revêtements de surface, mais aussi d'odeurs désagréables et d'un sentiment d'inconfort.
  • Pour bien comprendre l'origine de ces effets désagréables et la nature des problèmes à résoudre, il convient de prendre en considération les phénomènes naturels qui se produisent, et qui sont de deux sortes :
    • Lé colluvionnement :Les sols où la présence de l'eau est le plus à redouter sont généralement les sols argileux, ceux qui se trouvent au voisinage de rivières ou d'étangs et soumis aux influences des nappes phréatiques, et enfin les sols dits " rapportés ", que l'insuffisance de leur compactage rend particulièrement vulnérables aux infiltrations d'eaux et qui présentent ainsi de graves dangers pour l'édification des constructions. Le ruissellement de l'eau dans ces sols provoque ce qu'il est convenu d'appeler le " tri " des fines" ou "colluvionnement ":l'accumulation aux points bas des sables et limons qui y sont entraînés et déposés par l'action de l'eau occasionne, à plus ou moins longue échéance,le colmatage ou l'ensablement des tubes de drainage et d'évacuation des eaux, ce qui provoque leur accumulation et réunit du même coup les conditions donnant lieu à l'apparition des phénomènes de capillarité.
    • 2.La capillarité et ses conséquences:Dans tout milieu favorable où elle se trouve plus ou moins emprisonnée, l'eau possède une propriété phénoménale de progression dans toutes les directions. C'est essentiellement un agent mouillant, et dans son infiltration elle entraîne, avec elle, les éléments alcalins introduits notamment dans l'élaboration des chaux et ciments, d'où des détériorations à la surface des carrelages. L'eau trouve également dans les constituants.du béton, ou des agglomérés de ciment et terre cuite, des éléments extrêmement favorables à sa progression. De plus, la capillarité a pour conséquence des pressions hydrostatiques ou tensions superficiellesde l'eau, qui lui permettent de manifester, en surface,des forces très élevées. A ce sujet, il suffit de noter qu'en hydrostatique, on démontre que la masse d'un gramme d'eau,réduite en une couche de 1/20000 de millimètre d'épaisseur, serait pourtant capable de supporter une charge de 3300 tonnes 1
  • La présente invention vise à remédier aux inconvénients des procédés actuels de protection, et ceci non pas par des améliorations directes et ponctuelles de ces procédés, mais au contraire en prenant le contre-pied de ces procédés et en proposant une solution globale du problème, tenant compte des phénomènes mis en évidence ci-dessus. Ainsi le but de l'invention est de fournir un procédé nouveau qui, au lieu d'opposer un barrage à l'eau, facilite au contraire la libre circulation de celle-ci sous les bâtiments ou les ouvrages, en lui interdisant de s'y accumuler ou d'y stagner,ceci notamment en évitant le colluvionnement et en maîtrisant la capillarité de manière à éviter l'apparition de l'eau à la surface des dallages.
  • A cet effet, le procédé de protection objet de l'invention consiste à prévoir, sous toute la surface occupée par le bâtiment ou l'ouvrage à protéger,un réseau maillé de captage par émergence et d'évacuation des eaux, ce réseau étant formé de tubes interconnectés présentant des séries de perforations, qui non seulement forment un maillage présent sous toute la surface du bâtiment ou de l'ouvrage mais encore traversent les parois extérieures ou leurs fondations, ledit réseau étant noyé dans la partie inférieure d'une couche drainante constituée de pierres concassées ou similaires.
  • Grâce à ce procédé, la progression des eaux est " chicanée " et freinée par les innombrables interstices et la structure de labyrinthe de la couche de pierres concassées, et elle s'effectue lentement et de façon bien répartie, sans provoquer la formation et l'accumulation des sables et limons. De préférence, le fond de fouille sur lequel reposent ce tapis de pierres concassées ainsi que le réseau maillé de captage est en très léger dévers pour permettre un écoulement orienté et éviter la stagnation,l'eau étant recueillie et évacuée au " point bas " par les traversées de murs. Si la pellicule d'eau s'épaissit brusquement, elle est immédiatement canalisée par les tubes de captage du réseau maillé, qui ont plutôt une fonction de " sécurité " qu'une fonction de canalisation permanente. Les remontées d'eau jusqu'en surface, et les détériorations qui en résultent, sont ainsi efficacement évitées, d'autant plus que la structure maillée du réseau évite les risques de colmatage ou d'ensablement et leurs conséquences. Ce dernier aspect est évidemment très important du fait que le réseau de captage et d'évacuation des eaux est rendu définitivement inaccessible et invisible, une fois le bâtiment ou l'ouvrage réalisé, de sorte que le procédé doit conserver en permanence et indéfiniment son efficacité. A cet égard, la pluralité des chemins d'écoulement, résultant de la structure maillée, permet au réseau de conserver son efficacité même dans le cas (peu probable compte tenu de l'action de la couche de pierres concassées) de colmatage ou d'ensablement d'un ou plusieurs tubes.
  • De préférence, et en fonction du terrain naturel et de la profondeur des parties enterrées du bâtiment ou de l'ouvrage considéré, le réseau maillé de captage se prolonge, à l'extérieur et au-delà des traversées de parois, par des tubes interconnectés s'étendant dans des plans verticaux parallèles à ces parois.
  • Par la suppression des systèmes d'étanchéité actuels ou des " vides sanitaires ",le procédé objet de l'invention est très économique, d'autant plus que le matériels nécessaire à sa mise en oeuvre est extrêmement simple, et que les dispositions particulières à prendre lors de la construction sont très limitées : il suffit de prévoir les réservations pour le passage des tubes du réseau, à travers les parois ou murs extérieurs, et éventuellement les murs de refend. Suivant un mode de mise en oeuvre particulièrement simple et rationnel du procédé,le réseau de captage possède des mailles carrées ou rectangulaires, et il est réalisé à partir de tronçons de tubes perforés interconnectés au moyen de raccords en croix et/ ou en T. Des raccofds spéciaux sont nécessaires seulement pour réaliser la liaison entre les éventuels tubes extérieurs, parallèles aux parois verticales, et le restant du réseau. On pourra choisir des tubes et raccords dont les caractéristiques facilitent l'assemblage, le transport et la pose du réseau maillé, afin de tenir compte non seulement des impératifs économiques,mais aussi du fait que la main-d'oeuvre employée sur les chantiers est généralement peu qualifiée.
  • De toute façon, l'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques de détail seront mises en évidence, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de mise en oeuvre de ce procédé :
    • Figure 1 est une vue en plan, très schématique,d'un bâtiment protégé contre l'eau et l'humidité grâce au procédé selon l'invention;
    • Figure 2 est une vue en élévation des parties inférieures de ce bâtiment;
    • Figure 3 en est une vue partielle, en coupe verticale et à plus grande échelle, montrant plus en détail le réseau maillé de captage;
    • Figure 4 représente, encore à plus grande échelle, un détail de tube et un raccord appartenant à ce réseau maillé.
  • Les figures 1 et 2 représentent, de façon extrêmement schématique, un bâtiment de forme rectangulaire avec ses parois ou murs d'élévation 1, 2, 3, 4 et un mur de refend 5, ce bâtiment constituant une construction enterrée dans le sol.dont le niveau naturel est indiqué en 6. Sur la figure 3 apparaissent, de façon plus détaillée, les fondations avec le béton de propreté ? et les longrines 8, au-dessus desquelles sont érigés les parois ou murs d'élévation 1 à 4.
  • Sur le fond de fouille 9 est disposé,selon l'invention, un réseau maillé désigné dans son ensemble par 10, se présentant vu en plan comme un quadrillage (voir figure 1). Comme le montre plus précisément la figure 3,ce réseau maillé 10 est constitué par des tubes 11, interconnectés au moyen de raccords en croix 12 et présentant des séries de perforations 13. Ce réseau, dont les mailles carrées peuvent avoir un côté compris entre environ 0,60 m et 1 m, s'étend non seulement sur toute la surface du fond de fouille 9,mais encore traverse les longrines 8 par des réservations 14 prévues dans ces dernières. On comprend que des réservations similaires doivent être aussi prévues à la base du mur de refend 5.
  • De préférence, le fond de fouille 9 et le réseau maillé 10 sont en léger dévers, le mur 1 correspondant par exemple au côté le plus haut et le mur 3 au côté le plus bas, côté où s'effectuera évidemment l'évacuation des eaux.
  • Comme le montre la figure 3, le réseau maillé 10 se trouve noyé dans la partie inférieure d'une couche drainante 15 reposant sur le fond de fouille 9 et constituée de pierres concassées, sous forme de granulat soigneusement déterminé. L'épaisseur totale de cette couche 15 peut être égale environ au double du diamètre des tubes perforés 11 de réseau maillé 10.
  • En outre, comme le montrent la partie gauche de la figure 3, ainsi que, plus schématiquement, la figure 2,il est prévu, à l'extérieur des longrines 8, un prolongemént vertical du réseau maillé 10,avec d'autrestubes perforés 16 et d'autres raccords 17 formant des nappes qui s'étendent dans des plans verticaux parallèles aux parois 1 à 4. La forme et la hauteur de ces nappes de tubes 16 qui complètent le réseau de base 10 sont déterminées en fonction du profil du terrain naturel 6,comme l'illustre la figure 2.
  • Des raccords spéciaux 18, à quatre embouts non situés dans un même plan, sont en outre prévus sur le bord du réseau maillé 10, pour le raccordement de celui-ci aux nappes de tubes extérieures verticales.
  • Enfin, un dallage 19 est mis en place au-dessus de la couche de pierres concassées 15 dans laquelle est noyé le réseau maillé 10.
  • La progression de l'eau est chicanée et freinée dans le " hérisson " formé par la couche 15, de sorte que l'écoulement de l'eau s'effectue lentement vers le point bas résultant du léger dévers mentionné précédemment. Si la quantité d'eau augmente brusquement, elle est captée par émergence dans le réseau maillé 10, à travers les perforations 12 des tubes 11, et canalisée dans ces tubes qui l'évacuent. Ceci évite à la pellicule d'eau de s'épaissir et de causer des détériorations sur le dallage 19 et sur le revêtement de ce dallage. Il est à noter que les "traversées de murs " au niveau des longrines 8 permettent une libre circulation de l'eau sous le bâtiment, évitant toute stagnation. Par ailleurs, les nappes verticales extérieures, formées par les tubes 16, jouent un rôle de protection analogue vis-à-vis des murs 1 à 4 et de leurs soubassements.
  • Du côté du point bas, un collecteur non représenté récupère l'ensemble des eaux captées, et les véhicule par exemple vers le réseau d'eaux pluviales ou vers une installation susceptible d'utiliser ces eaux (chauffage).
  • La figure 4 représente une extrémité de tube 11 et un raccord en croix 12 du réseau maillé 10. Le tube 11 est annelé et ses perforations 13 sont constituées par. des fentes ménagées dans les gorges annulaires du tube: Le raccord 12 comporte, sur ses quatre embouts, des crans intérieure 20 qui assurent la retenue par encliquetage d'une extrémité de tube 11. Les tubes et raccords sont avantageusement réalisés en matière plastique, et de préférence au moins les tubes 11 s'étendant suivant une direction sont flexibles : le réseau maillé 10 peut être alors "pré-assemblé " et former une sorte de filet,enroulé pour son transport et son stockage, et ensuite ce rouleau est simplement déroulé sur le fond de fouille 9, de sorte que les opérations de pose sur le chantier se trouvent simplifiées à l'extrême. Suivant une autre caractéristique illustrée sur la figure 4, des perforations 21 sont aussi prévues sur les raccords 12 du réseau maillé,plus particulièrement dans les angles de ces raccords, où existe le risque d'une stagnation de l'eau.
  • Comme il va de soi,l'invention ne se limite pas à la seule forme de mise en oeuvre de ce procédé décrite ci-dessus, à titre d'exemple et en référence au dessin; elle en embrasse, au contraire,toutes les variantes relevant du même principe, et ceci concerne, en particulier, le domaine d'application de l'invention,qui n'est nullement limité à la protection des bâtiments avec dallage sur fond de fouille. Ainsi le procédé objet de l'invention peut être mis en oeuvre, sans modification sensible et avec les mêmes résultats, dans le cas de bâtiments avec radier armé et murette périphérique,celle-ci étant traversée par les tubes du réseau maillé, et aussi, plus généralement, dans le cas du sous-oeuvre d'ouvrages divers de génie civil, par exemple pour le soubassement des piles de ponts. De même, on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention par des modifications et adaptations de détail du matériel destiné à sa mise en oeuvre,par exemple en prévoyant deux séries de crans intérieurs 20 sur chaque embout d'un raccord 12,pour un meilleur accrochage des extrémités du.tubes annelés 11.

Claims (9)

1.- Procédé de protection des bâtiments et ouvrages de génie civil contre l'eau et l'humidité,caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir, sous toute la surface occupée par le bâtiment ou l'ouvrage à protéger,un réseau maillé (10) de captage par émergence et d'évacuation des eaux, ce réseau étant formé de tubes interconnectés (11) présentant des séries de perforations (13), qui non seulement forment un maillage présent sous toute la surface du bâtiment ou de l'ouvraga, mais encore traversent les parois extérieures (1 à 4) ou leurs fondations (8),ledit réseau (10) étant noyé dans la partie inférieure d'une couche drainante (15) constituée de pierres concassées ou similaires.
2.- Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que le fond de fouille (9) sur lequel reposent la couche de pierres concassées (15) et le réseau maillé de captage (10) est en léger dévers.
3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce que le réseau maillé de captage (10) se prolonge, à l'extérieur et au-delà des traversées de parois (1 à 4),par des tubes interconnectés (16) s'étendant dans des plans verticaux parallèles à ces parois (1 à 4).
4.-Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisé en ce que le réseau de captage (10) possède des mailles carrées ou rectangulaires,et est réalisé à partir de tronçons de tubes perforés(11) interconnectés au moyen de raccords en croix et/ou en T (12).
5.- Procédé selon l'ensemble des revendications 3 et 4,caractérisé en ce que des raccords spéciaux (18),à quatre embouts non situés dans un même plan,sont en outre prévus sur le bord du réseau maillé (10),pour le raccordement de celui-ci aux nappes de tubes extérieures verticales (16).
6.- Matériel destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,caractérisé en ce qu'il comprend, pour la réalisation du réseau maillé, des tubes annelés (11), les perforations (13) étant constituées par dès fentes ménagées dans les gorges annulaires de ces tubes (11).
7.- Matériel selon la revendication 6,caractérisé en ce qu'il comprend en outre des raccords (12) comportant,sur leurs embouts, des crans intérieurs (20) qui assurent la retenue par encliquetage d'une extrémité de tube annelé (11).
8.- Matériel selon la revendication 7,caractérisé en ce que des perforations (21) sont aussi prévues sur les raccords (12) du réseau maillé (10),plus particulièrement dans les angles de ces raccords.
9.- Matériel selon l'une quelconque des revendications 6 à 8,caractérisé en ce qu'au moins les tubes (11) s'étendant suivant une direction sont flexibles, de manière à permettre l'enroulement du réseau maillé " pré-assemblé ", et sa pose par simple déroulement sur le fond de fouille (9).
EP80420125A 1979-11-16 1980-11-13 Dispositif de protection des bâtiments et ouvrages de génie civil contre l'eau et l'humidité Expired EP0029400B1 (fr)

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FR7928864 1979-11-16
FR7928864A FR2469507A1 (fr) 1979-11-16 1979-11-16 Procede de protection des batiments et ouvrages de genie civil contre l'eau et l'humidite

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Publication Number Publication Date
EP0029400A1 true EP0029400A1 (fr) 1981-05-27
EP0029400B1 EP0029400B1 (fr) 1984-05-09

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AT (1) ATE7411T1 (fr)
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