Domaine technique
[0001] L'invention se rapporte au domaine technique des joints de dilatation entre deux
dalles de béton adjacentes, capable de résister et de suivre les mouvements des dalles
après rétractation du béton.
Art antérieur
[0002] Dans le domaine de la construction, et en particulier celui relatif à la couverture
de sol par des dalles en béton, il est bien connu d'utiliser des joints de dilatation
entre les dalles, adaptés, d'une part, pour créer un espace d'air nécessaire à l'absorption
des variations de volumes d'une dalle, par exemple sous l'action du retrait, et d'autre
part, pour résister et suivre les mouvements des dalles, par exemple lors des déplacements
de charges lourdes entreposées sur les dalles ou lors de séismes.
[0003] De nos jours, les bâtiments logistiques présentent des surfaces au sol de plus en
plus importantes, et sont gérés quasiment de manière automatique par l'intermédiaire
de véhicules à guidage automatique qui circulent au sol pour acheminer des objets
en tout genre, tels que des colis par exemple.
[0004] L'entrainement automatique de ce genre de véhicule fait que la surface au sol doit
être exempte de tout défaut pouvant entrainer des impacts et à-coup au niveau des
roues du véhicule lors de sa circulation.
[0005] Les nouvelles contraintes générées par l'utilisation de ces véhicules à guidage automatique
font que l'écart entre deux éléments longitudinaux d'un joint de dilatation, après
rétractation du béton, doit être relativement faible, notamment de l'ordre 4 à 10
mm, le cas échéant ces véhicules à guidage automatique se mettent en défaut et donc
se mettent à l'arrêt.
[0006] Pour remédier à ce problème, il est connu d'agir sur la composition du béton pour
que sa rétractation, après séchage, soit la plus faible possible, mais les résultats
ne sont pas encore conformes aux attentes.
[0007] L'espace généré entre deux éléments longitudinaux d'un joint de dilatation à bord
droit est incompressible du fait de la rétractation du béton. En pratique, le retrait
peut se matérialiser par une ouverture pouvant varier entre quelques millimètres à
10 à 20 mm, voire 20 à 25 mm, par exemple dans les chambres froides.
[0008] Pour remédier à ce problème, il est connu de réaliser des joints de dilatation comprenant
deux éléments longitudinaux présentant des profils sinusoïdaux accolés l'un à l'autre
de manière à engager des crêtes d'un élément avec des creux de l'autre élément. Au
surplus, la norme française NF DTU 13.3 impose désormais de poser un joint de dilatation
avec des éléments longitudinaux à profils sinusoïdaux lorsque les véhicules qui circulent
sur les dalles de béton réalisent plus de 250 passages par jour sur les joints de
dilatation.
[0009] En pratique, chaque élément sinusoïdal est destiné à former partie intégrante avec
une arête supérieure et horizontale d'une dalle béton, les éléments longitudinaux
étant destinés à s'éloigner l'un de l'autre d'une distance correspondant au retrait
théorique après séchage des dalles de béton, et chaque élément longitudinal comprend
un profil sinusoïdal externe destiné à être en contact avec une dalle béton, et un
profil sinusoïdal interne en contact avec le profil sinusoïdal interne de l'autre
élément sinusoïdal.
[0010] De cette manière, compte tenu du fait que la séparation entre deux dalles adjacentes
est réalisée avec un profil sinusoïdal, la roue d'un véhicule n'a pas tendance à tomber
entre les deux éléments longitudinaux du joint. Ladite roue ne frappe donc plus les
éléments longitudinaux du joint lors du passage au-dessus du joint, mais est en pratique
soutenue par l'un ou l'autre des éléments longitudinaux des dalles adjacentes. Cette
caractéristique permet de limiter les chocs et, in fine, l'usure des dalles de béton
à proximité des joints de dilatation.
[0011] Cela étant, les véhicules à guidage automatique présentent des roues de plus en plus
petites, et notamment plus petites que celles des véhicules à fourches, type chariots
élévateurs, véhicules connus sous le nom de « tritracks » ou autres transpalettes
bien connus, de sorte que l'exigence devient plus forte.
[0012] Il s'ensuit que les espaces ménagés entre les dalles après retrait du béton doivent
donc être le plus petit possible, et notamment compris entre 4 et 10 mm.
Exposé de l'invention
[0014] L'un des buts de l'invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant
un joint de dilatation entre deux dalles de béton adjacentes capable d'offrir une
surface de roulement sans impact et à-coup à un véhicule, notamment un véhicule à
guidage automatique, sans avoir à tenter de limiter la valeur du retrait du béton
après séchage.
[0015] A cet effet, et pour résoudre les problèmes précités, il a été mis au point un joint
de dilatation pour système de coffrage de dalles béton sur lesquelles est destiné
à circuler au moins un véhicule à guidage automatique.
[0016] D'une manière connue, le joint de dilatation se présente sous la forme de deux éléments
longitudinaux chacun destiné à former partie intégrante avec une arête supérieure
et horizontale d'une dalle béton.
[0017] Les éléments longitudinaux sont destinés à s'éloigner l'un de l'autre d'une distance
correspondant au retrait théorique après séchage des dalles de béton, et chaque élément
longitudinal comprend un profil sinusoïdal externe destiné à être en contact avec
une dalle béton.
[0018] Selon l'invention, chaque élément longitudinal comprend un profil interne en dents
de scie de manière à engager des crêtes du profil interne d'un élément longitudinal
avec des creux du profil interne de l'autre élément longitudinal, chaque crête et
creux étant ouverts d'un angle inférieur ou égal à 34,70°, avec un rayon de courbure
au sommet inférieur à 2 mm.
[0019] De cette manière, les éléments longitudinaux du joint de dilatation selon l'invention
sont conçus de sorte à laisser un écart entre eux qui est réduit, même après rétractation
du béton d'une valeur de retrait maximale de 25 mm.
[0020] En pratique, l'écart laissé entre les éléments longitudinaux est tel que des roues
d'au moins 15,6 mm de largeur, avec une surface de contact au sol d'au moins 1 mm,
peuvent circuler perpendiculairement au joint avec un appui continu, de sorte que
la circulation se fait sans impact.
[0021] En d'autres termes, il est important de noter que cela signifie que le joint de dilatation
selon l'invention, après rétractation de 25 mm, ne laisse pas de gap supérieur à 1
mm pour une roue de 15,6 mm de largeur, circulant sur le joint, perpendiculairement
aux éléments longitudinaux.
[0022] Bien entendu, la circulation se fait aussi sans impact si la largeur des roues est
supérieure à 15,6 mm, si la surface de contact présente une largeur supérieure à 1
mm, et si le retrait du fait du séchage du béton est inférieur à 25 mm.
[0023] De préférence, l'amplitude du profil interne en dents de scie est supérieure à 25
mm, de sorte à ne pas laisser de gap entre les crêtes des profils internes en dents
de scie après rétractation du béton.
[0024] En pratique, la circulation sur le joint selon l'invention se fait sans impact dans
une direction perpendiculaire aux éléments longitudinaux du joint, mais aussi dans
toutes les directions, sauf dans celles qui sont parallèles ou perpendiculaires à
une pente d'une dent des profils en dents de scie, mais ceci dans l'hypothèse retenue
d'une circulation avec une roue. Le minimum nécessaire étant trois roues, la circulation
dans tous les sens est donc toutefois possible sous réserve de dimensionner et respecter
un entraxe horizontal et vertical d'écartement et de positionnement des roues suffisants
afin que trois roues soient toujours en appui sur la partie courante du dallage et
non sur le joint.
[0025] De ce qui précède, l'amplitude du profil interne en dents de scie est supérieure
ou égale à 40 mm afin de diminuer davantage l'écart entre les profils internes en
dents de scie après rétractation du béton et donc de diminuer davantage le risque
que la roue du véhicule ne soit pas supportée lors du passage sur le joint. En pratique,
la valeur d'amplitude à 40 mm permet de faire pénétrer les crêtes dans les creux des
profils internes complémentaires d'une valeur de 15 mm pour un retrait de 25 mm après
rétractation du béton.
[0026] Cette caractéristique permet de réduire le gap entre les pentes des dents de scie
des profils en dents de scie pour permettre de réduire les risques d'impacts lors
d'une circulation des roues dans une direction parallèle ou perpendiculaire à une
pente d'une dent des profils en dents de scie.
[0027] Les profils sinusoïdaux internes peuvent avoir différentes formes sans sortir du
cadre de l'invention. Par exemple, les profils sinusoïdaux internes peuvent présenter
des sommets à angle vis pour avoir un profil sinusoïdal en dent de scie, ou bien des
sommets à rayon de courbure pour avoir un profil sinusoïdal dit classique.
[0028] De préférence, le rayon de courbure au sommet des profils en dents de scie est inférieur
à 1 mm, de préférence inférieur à 0,5 mm pour ne pas écrêter les profils et agrandir
le gap entre les éléments longitudinaux.
Brève description des dessins
[0029]
[Fig. 1] est une représentation schématique, en perspective, d'un exemple de réalisation
du joint de dilatation de l'invention, équipé de moyens de transfert de charge verticale,
et fixé sur une plaque de séparation verticale d'un système de coffrage.
[Fig. 2] illustre, vue de dessus, les profils internes en dents de scie des éléments
longitudinaux d'un joint de dilatation selon l'invention, éloignés de 25 mm, les crêtes
et les creux étant ouverts d'un angle de 34,70°, avec un rayon de courbure au sommet
inférieur à 2 mm.
Description détaillée de l'invention
[0030] En référence aux figures 1 et 2, l'invention concerne un joint de dilatation (1)
utilisé pour créer un espace d'air entre deux dalles adjacentes en béton, nécessaire
à l'absorption des variations de volume des dalles, par exemple sous l'action de la
rétractation des dalles lors du séchage.
[0031] Le joint de dilatation (1) selon l'invention est adaptable à tout type de système
de coffrage mettant en oeuvre au moins une plaque de séparation verticale (2) de deux
dalles béton adjacentes, tel que celui décrit par exemple dans la demande internationale
de brevet publiée sous le numéro
WO 2013/072619.
[0032] En pratique, la partie supérieure de la plaque de séparation verticale (2) du système
de coffrage est rendue solidaire du joint de dilatation (1), et plus précisément de
deux éléments longitudinaux (3, 4) présentant des profils « sinusoïdaux » ou plus
généralement en vague, c'est-à-dire avec une alternance de creux et de crêtes.
[0033] Par exemple, la plaque de séparation (2) comprend dans sa partie supérieure un plan
d'appui horizontal sur lequel est solidarisé de manière fixe, par tous moyens appropriés,
et de préférence par soudure, l'un des éléments sinusoïdaux (4). En d'autres termes,
un élément sinusoïdal (4) est disposé sur toute la longueur de la plaque (2) de manière
à former un plan d'appui horizontal, et est accouplé avec le deuxième élément sinusoïdal
(3).
[0034] Les éléments longitudinaux (3, 4) sont accolés l'un à l'autre de manière à engager
des crêtes d'un élément avec des creux de l'autre élément, et chaque élément sinusoïdal
est destiné à former partie intégrante avec une arête supérieure et horizontale d'une
dalle béton.
[0035] Après coulage et séchage des dalles de béton, les éléments longitudinaux (3, 4) sont
destinés à s'éloigner l'un de l'autre d'une distance correspondant au retrait théorique
(r).
[0036] Comme illustré aux figures, chaque élément sinusoïdal (3, 4) comprend une largeur
déterminée de manière à définir un profil sinusoïdal externe destiné à être en contact
avec une dalle béton, et un profil interne en dents de scie, voir figure 2, en contact
avec le profil interne complémentaire de l'autre élément sinusoïdal. Chaque élément
sinusoïdal comprend par exemple des tiges (non représentées) faisant saillies d'une
face inférieure, en oblique, et en direction opposée à l'autre élément sinusoïdal
pour constituer des moyens de prises de béton, ainsi disposées pour assurer un équilibrage.
[0037] Selon l'invention, le joint de dilatation (1) permet d'assurer une continuité entre
les dalles de béton pour que la circulation d'un véhicule, notamment du type à guidage
automatisé connu sous l'acronyme AGV de l'anglais « Automatic guided vehicle », avec
des roues d'au moins 15,6 mm de large, présentant une surface de contact d'au moins
1 mm de large (référence (5a)), puisse se faire sans impact, même avec un retrait
maximal de 25 mm après séchage des dalles de béton.
[0038] A cet effet, à la figure 2, les crêtes et les creux des profils internes en dents
de scie sont ouverts d'un angle α égal à 34,70°, avec un rayon de courbure au sommet
inférieur à 2 mm. La figure 1 est schématique, le rayon de courbure selon l'invention
n'est pas respecté.
[0039] Bien entendu, si le retrait est plus faible, les largeurs des roues admissibles,
pour circuler sans impact, pour une surface de contact de 1 mm de large sont récapitulées
dans le tableau ci-dessous.
[Table 1]
Retrait (en mm) |
25 |
20 |
15 |
10 |
5 |
Largeur de roue admissible (en mm) sans impact pour une surface de contact de 1 mm
de large |
15,6 |
12,5 |
9,4 |
6,25 |
3,13 |
[0040] Selon ce tableau, le joint de dilatation selon l'invention, après rétractation du
béton de 10 mm par exemple, ne laisse pas de gap supérieur à 1 mm pour une roue de
6,5 mm de largeur, circulant sur le joint, transversalement aux éléments longitudinaux
(3, 4).
[0041] Selon différents modes de réalisation, l'amplitude (A) du profil interne en dents
de scie est supérieure à 25 mm, voir figure 1, et de préférence supérieure ou égale
à 40 mm, voir figure 2.
[0042] Le rayon de courbure au sommet des profils en dents de scie est inférieur à 1 mm,
de préférence inférieur à 0,5 mm, voir figure 2.
[0043] D'autres possibilités offertes par le joint selon l'invention ont été récapitulées
dans le tableau ci-dessous :
[Table 2]
Retrait du béton (mm) |
Appui continu en circulation perpendiculaire aux éléments du joint assurée jusqu'à
une largeur de roue égale à (mm) pour un contact au sol de 1 mm de large |
Appui continu en circulation parallèle à une pente d'une dent de scie assurée jusqu'à
une largeur de roue égale à (mm) pour un contact au sol de 1 mm de large |
5 |
3,13 |
3,31 |
10 |
6,25 |
6,61 |
15 |
9,38 |
9,92 |
20 |
12,5 |
13,22 |
25 |
15,6 |
16,53 |
[0044] Dans le cas le plus critique où les roues circulent selon une direction perpendiculaire
à une pente d'une dent de scie, le joint selon l'invention permet d'avoir un gap de
6 mm pour une roue présentant une largeur inférieure à 52 mm, lors d'un retrait du
béton de 20 mm. Et un gap de 4 mm pour une roue présentant une largeur inférieure
à 50 mm, lors d'un retrait du béton de 15 mm.
[0045] Si les roues sont plus larges, elles circulent sans impact. Il est encore rappelé
que ces résultats sont calculés pour une hypothèse critique d'une circulation avec
une roue, alors qu'en réalité les véhicules à guidage automatique comprennent au moins
trois roues, voire quatre ou plus.
[0046] Les éléments longitudinaux (3, 4) centraux et latéraux peuvent être monoblocs. De
préférence ils sont multicouches, et comprennent des agencements (6) débouchant au
niveau d'une face supérieure permettant de retirer au moins une couche de surface
de chacun des éléments longitudinaux (3, 4) en vue de leur remplacement.
[0047] Les agencements sont par exemple sous la forme d'orifices traversant verticalement
au moins une couche de surface de chacun des éléments longitudinaux (3, 4), et d'inserts,
non représentés, positionnés et fixés à une couche inférieure ou intermédiaire. Les
inserts sont taraudés et aptes à recevoir des organes du serrage complémentaires pour
la fixation amovible de la couche de surface de chacun des éléments longitudinaux
(3, 4).
[0048] La couche de surface peut être réalisée en acier ou dans une résine ou dans un matériau
composite réalisé à partir de matériaux polymères afin de pouvoir être poncée en vue
de rectifier un défaut de planéité.
[0049] En dessous de la couche de surface ponçable, il est possible d'avoir une ou plusieurs
couches, par exemple métallique.
[0050] Dans la forme de réalisation illustrée à la figure 1, les éléments longitudinaux
(3, 4) du joint comprennent un empilement d'au moins trois couches (3a, 3b, 3c, 4a,
4b, 4c) pour assurer le transfert de charge verticale entre les deux dalles.
[0051] Par exemple, le premier élément longitudinal (3) comprend trois couches, avec une
couche intermédiaire (3b) dite de liaison appui plan d'une largeur plus importante
que celle des deux autres couches (3a, 3c) de manière à former une languette longitudinale
en saillie latéralement, c'est-à-dire selon un plan parallèle à celui d'une face supérieure
du premier élément longitudinal (3).
[0052] Et, le deuxième élément longitudinal (4) comprend aussi un empilement de trois couches,
avec une couche intermédiaire (4b) dite de liaison appui plan d'une largeur inférieure
à celle des deux autres couches (4a, 4c) de manière à former une rainure latérale
longitudinale, c'est-à-dire s'étendant parallèlement à un plan défini par une face
supérieure du deuxième élément longitudinal (4), recevant en insertion la languette
du premier élément longitudinal (3) pour former la liaison appui plan.
[0053] Il ressort de ce qui précède que l'invention fournit bien un joint de dilatation
(1) entre deux dalles de béton adjacentes capable d'offrir une surface de roulement
sans impact et à-coup aux roues d'un véhicule, notamment un véhicule à guidage automatique.