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Physical
(30/ 34)
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0,5 W/m
(2)
[7][_]
480 kg/m3
(2)
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450 kg/m3
(2)
[9][_]
400 kg
(2)
[10][_]
3 mm
(1)
[11][_]
600 mm
(1)
[12][_]
2,2 percent
(1)
[13][_]
1 percent
(1)
[14][_]
20 mm
(1)
[15][_]
100 microns
(1)
[16][_]
16 mm
(1)
[17][_]
5 mm
(1)
[18][_]
de 500 microns
(1)
[19][_]
2 mm
(1)
[20][_]
10 cm
(1)
[21][_]
de 600 mm
(1)
[22][_]
de 10 cm2/metre
(1)
[23][_]
6 mm
(1)
[24][_]
de 8 mm
(1)
[25][_]
1 m3
(1)
[26][_]
0-6 mm
(1)
[27][_]
420 kg
(1)
[28][_]
170 kg
(1)
[29][_]
210 cm3
(1)
[30][_]
23 MPa
(1)
[31][_]
2,5 MPa
(1)
[32][_]
0,43 W/m
(1)
[33][_]
de 70 mm
(1)
[34][_]
de 5 mm
(1)
[35][_]
0,1 mm
(1)
[36][_]
Molecule
(5/ 21)
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water
(17)
[38][_]
DES
(1)
[39][_]
CHF
(1)
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ISOL
(1)
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resi
(1)
[42][_]
Organism
(3/ 8)
[43][_]
sable
(6)
[44][_]
schistes
(1)
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lian
(1)
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Substituent
(2/ 8)
[47][_]
epoxy
(7)
[48][_]
butyl
(1)
[49][_]
Gene Or Protein
(2/ 8)
[50][_]
Etre
(5)
[51][_]
Dus
(3)
[52][_]
Polymer
(2/ 3)
[53][_]
Polytetrafluoroethylene
(2)
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PVC
(1)
[55][_]
Generic
(2/ 3)
[56][_]
metal
(2)
[57][_]
aryl
(1)
[58][_]
Chemical Role
(1/ 1)
[59][_]
adjuvant
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517797A1
Family ID 2280813
Probable Assignee Socea Balency Sobea
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
EN Title The invention relates to a line having a metal core (1),
which is clad in reinforced concrete (2).
FR Title TUYAU EN BETON ARME ET SON PROCEDE DE FABRICATION
Abstract
_________________________________________________________________
The invention relates to a line having a metal core (1), which is clad
in reinforced concrete (2). The concrete (2) contains light expanded
granules and is surrounded on the outside by a sealing sheath (3).
Application for lines for carrying hot water.
L'INVENTION EST RELATIVE A UN TUYAU COMPORTANT UNE AME METALLIQUE
RECOUVERTE DE BETON ARME.
LE BETON 2 CONTIENT DES GRANULATS LEGERS EXPANSES ET IL EST REVETU
EXTERIEUREMENT D'UNE CHAPE D'ETANCHEITE 3.
APPLICATION AUX CONDUITES DE TRANSPORT D'water CHAUDE.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention est relative a un tuyau en beton arme et a son
procede de fabrication et, plus porti- culierement,-a un tuyau
comportant une ame metallique recouverte de beton arme.
On cannait des tuyaux de ce type, comportant une enveloppe metallique
cylindrique encore appelee ame en tole, revetue generalement a
l'interieur d'une couche de beton centrifuge et exterieurement d'une
couche de beton egalement; cette derniere contient des armatures
metalliques circonferentielles et longitudinales destinees, d'une
part, a absorber les efforts d'ovalisation dus a la charge du terrain
recouvrant la conduite et, d'autre part, a apporter une resistance aux
hautes pressions de l'water transportee, puisque ces tuyaux sont
generalement utilises en adduction d'water sous pression.
Toutefois, les revetements classiques de beton arme ne permettent pas
de garantir une bonne tenue lorsque les canalisations vehiculent de
l'water chaude, par exemple pour transporter les calories recuperees a
la sortie d'une installation industrielle jusqu a un echangeur ob
elles sont transmises a l'water de chauffage d'immeubles. Dans le cas
ou la temperature de l'water transportee atteint et meme depasse
1000C, le gradient de temperature a l'interieur du beton est si
important qu'en presence des contraintes circonferentielles, il est
susceptible de provoquer la formation de fissures qui reduiront
l'isolation assuree par le beton et permettront a la corrosion
d'origine exterieure de s'attaquer aux armatures.Or, plus le pouvoir
isolant du beton est eleve, plus le gradient thermique et par suite
les contraintes auxquelles le beton est soumis, sont importants.
La presente invention a pour objet un tuyau en beton arme qui assure
le transport d'water chaude en conciliant l'isolation indispensable et
la resistance a la fissuration. Ce tuyau est du type comportant une
ame metallique cylindrique revetue de beton renforce par des armatures
metalliques longitudinales et circonferentielles, le beton con tenant
des granulats legers expanses et etant revetu exterieurement
d'vnechape d'etsnekeEt6.
D'autres caracteristiques et avantages apparattront au cours de la
description qui va suivre et en regard du dessin annexe, donne a titre
d'exemple non limitatif, qui represente une vue partielle, en coupe
longitudinale axiale, d'un tuyau conforme a l'invention.
Le tuyau selon l'invention se compose d'une ame metallique cylindrique
1, revetue exterieurement d'un beton arme isolant 2 et d'une chape
d'etancheite superficielle 3. L'ame 1 est constituee d'une tale ayant
une epaisseur d'au moins 3 mm, car elle doit resister a un eventuel
flambage provoque par les contraintes thermiques. Pour des diametres
importants, par exemple egaux ou superieurs a 600 mm, il est
souhaitable de prevoir des moyens de liaison, encore appeles
"connecteurs' entre cette tale et le revetement de beton, qui
contrlbuent ainsi a eviter tout flambage. L'une des extremites de la
tole est evasee, de maniere a former un emboitement 4, sur lequel est
soudee une virale metallique 5 presentant une gorge 6 destinee a
recevoir une garniture d'etancheite 7.L'autre extremite se raccorde
par soudage a une seconde virole cylindrigue 8. La tranche de chaque
virole opposee a l'ame ainsi qu une partie de sa face en contact avec
le beton isolant 2 sont revetues d'une couche 9 de matiere synthetique
les protegeant contre l'action exterieure des water, ladite couche 9
se prolongeant sur la surface interne de la virole recevant la
garniture 7 jusqu'a la gorge 6. Parmi les mate riaux possibles, on
retient de preference ceux qui presentent a la fais un faible
coefficient de frottement avec les joints en elastomere constituant la
garniture d'etan- cheite 7 et une tenue mecanique suffisante pour
resister a un echauffement pouvant atteindre 1200C sans perdre ses
qualites de frottement et de protection contre la corrosion.
Si les resines epoxy resistent jusque 800C environ, les polymeres
fluores, comme le polyvinylidene difluore (PVDF) ou le
polytetrafluoroethylene (polytetrafluoroethylene) ont une bonne tenue
a 120qu.
Le beton isolant 2 recouvrant directement l'amie 1 est constitue par
un beton leger renforce par des armatures longitudinales 10 et
circonferentielles 11 qui reprennent les efforts de traction auxquels
est soumis l'exterieur du revetement de beton, et qui sont dus a la
pression interne, aux contraintes thermiques et aux efforts
d'ovalisation. Le nombre des spires et des armatures longitudinales
est choisi de maniere a ce que le beton resiste aux efforts de
traction indiques precedemment. Le rapport de la section des armatures
transversales a la section totale du beton isolant 2 est compris entre
1,2 et 2,2 percent, et le meme rapport pour les armatures
longitudinales, a l'exclusion de l'ame metallique, est compris entre
0,6 et 1 percent.
Les armatures, en acier a haute adherence, sont placees suffisamment
pres de la surface exterieure du beton isolant pour apporter la
resistance a la fissuration, sous reserve que l'espace residuaire
puisse etre rempli suffisamment par les agregats; une distance de 12 a
20 mm convient bien. De la meme maniere, l'ecartement des spires est
determine de facon- a permettre la mise en place des agregats pour la
valeur minimale, et l'apport d'une resistance suffisante pour la
valeur maximale.
Les armatures en acier, par leur position a l'interieur de la couche
isolante de beton leger, sont soumises a une temperature d'environ
600C lorsque le fluide est transporte dans le tuyau a une temperature
de 1000C. On soit, dans ces conditions, que les phenomenes de
corrosion accidentelle, dus par e#xemple a une fissure du beton leger
resultant d'un choc, sont tres acceleres. Une protection particuliere
des armatures contre une corrosion accidentelle peut donc etre prevue.
Celle-ci peut etre obte nue - par galvanisation prealable des fils
d'acier constituant la cage d'armature, selon des procedes connus, sur
une epaisseur de 80 a 100 microns par exemple;
- par enrobage des fils d'acier au moyen d'une resine epoxy, a raison
de 200d 3009 par metre carre de surface.
La resine est par exemple du type ICOSIT 285 commercia lisee par la
Societe LECHLER. Elle est appliquee au pin-- ceau ou par pulverisation
sur les aciers, juste avant enrobage par le beton leger, de maniere a
ce que la re sine polymerise a la fois au contact de l'acier et du
beton leger, assurant ainsi une bonne adherence entre la matrice de
beton leger et l'armature en acier.
Le beton isolant 2 est prepare a partir de granulats legers expanses,
de liant hydraulique, de sable, d'water et d'un agent tensio-actif.
Les granulats legers ont une den site de preference comprise entre 0,6
# et 0,8 et une granu- lometrie comprise entre 6 et 16 mm. Ils sont
constitues par exemple de billes d'argile ou de schistes expanses. Le
lian#t hydraulique est de preference un ciment et si tous les c-iments
peuvent convenir des lors qu'ils sont sujets a un faible retrait
provoquant peu de fissures et qu'ils apportent un temps de
durcissement assez court, on choisira de preference un ciment Portland
CPA 55 ou CPA 45, ou encore un ciment CHF ou CLK. Dans ces conditions,
le coef- ficient de conductibilite thermique du beton isolant est
inferieur a 0,5 W/m. OC.
L'agent tensio-actif#ajoute au beton a pour but d'en ameliorer
l'homogeneite, car il faut eviter la segregation des granulats au
cours de la mise en oeuvre. La quantite d'agent tensio-actif depend de
sa nature.
Le beton isolant est, comme indique precedemment, entoure d'une chape
d'etancheite qui lui evite toute exposition a l'action des water
exterieures.'Cette chape 3 peut etre constituee
- soit d'une couche de bitume renforcee d'un voile de verre. La
qualite du bitume est choisie, parmi les qua lites classiques de
bitume, de maniere a ce qu'il pre sente une bonne tenue a 600C. Il
s'agit par exemple d'un bitume commercialise par la Societe SHELL sous
la marque MEXPHALTE R95/15. Apres enduction du tuyau par un primaire,
le voile de verre impregne par le bitume fondu est enroule autour
du#tuyau. L'epaisseur totale du revetement est de 4 a 5 mm.
- soit d'une couche de-peinture solvantee du type brai-. epoxy ou
epoxy appliquee sur la surface exterieure du tuyau au moyen d'un
pistolet air-less. L'epaisseur de cette couche est de 500 microns au
moins.
- soit d'un enroulement avec des recouvrements d'une bande de
revetement c.onstituee, de l'interieur vers ltexa terieur, d'une
couche d'adhesif du type caoutchouc ou butyl et d'une bande support en
matiere thermoplastique
(PVC ou PE). L'epaisseur totale de ce complexe est de
1,5 a 2 mm.
La protection du beton est enfin completee sur les tranches
d'extremite 12 du tuyau par une peinture braiepoxy ou epoxy du type
decrit ci-dessus. Au droit du joint, la chape exterieure 3 est
constituee par une bande souple, autoretractable ou collee, qui assure
la continuite de la protection par-dessus le joint et permet la libre
dilatation du systeme.
Pour fabriquer le tuyau suivant l'invention, on met en place suivant
un axe vertical l'ame metallique cylindrique munie de ses viroles
revetues a l'interieur d'un moule en deux demi-parties et de meme axe
et, dans l'espace annulaire ainsi constitue, l'armature metallique de
renforcement. On prepare ensuite un beton leger dans les conditions
suivantes.
Le rapport du poids d'water au poids de ciment E/C est de preference
inferieur a 0,42, valeur au-dela de laquelle les granulats legers sont
mal repartis dans le beton liquide car ils ont tendance a flotter, et
les fissures dues au retrait commencent a apparaitre. Le dosage en
ciment, qui exprime le rapport du poids de ciment au volume du melange
d'agregats et de sable, est compris entre 380 et 480 kg/m3, et de
preference entre 400 et 450 kg/m3.Le rapport du poids d'agregats au
poids de sable est de preference compris entre 0,9 et 1,1, ces valeurs
etant choisies de fanon que le pouvoir isolant du beton reste
convenable, d'une part, et qu'il n'existe pas de vides entre les
agreqats qui provoqueraient une baisse de la resistance, d'autre part.
Ce beton est ensuite coule entre le moule et l'ame formant coffrage
interieur jusqu'au remplissage. Dans certains cas, on reserve a chaque
extremite, par exemple sur une hauteur d'environ 10 cm, un volume
necessaire a l'introduction d'un beton special, rendu parfaitement
etanche meme a 1000C grace a un adjuvant de type connu. Le beton est
ensuite vibre et l'ensemble est place dans une etuve a 600C pendant 6
a 12 heures en vue d'un durcissement accelere, puis demoule et
maintenu dans une atmosphere controlee pour eviter la fissuration due
au retrait. On procede enfin au revetement ultime par la chape d'etan
cheite.
Selon un exemple de realisation, on fabrique un tuyau dans les
conditions suivantes. Pour un diametre interieur du tuyau de 600 mm,
la section des armatures c-irconferen- tielles est de 10 cm2/metre
lineaire et par demi-section de tuyau et en fil de diametre 6 mm, et
le nombre total des armatures longitudinales de 34 brins de 8 mm de
diametre.Le beton u-tilise presente la composition suivante (pour 1 m3
de beton)
- 400 kg de billes d'argile expansee, vendues par la
Compagnie des Ciments Belges sous la marque "ISOL",
- 400 kg de sable de riviere de granulometrie 0-6 mm,
- 420 kg de ciment CPA 55,
- 170 kg d'water,
- 210 cm3 d'agent tensio-actif sous forme d'un aryl-cikylsulfonate,
soit 0,5 t0 en poids de ciment, tel que celui vendu sous la marque
"CERYGEL" par les Industries Chimiques de
Voreppe; grace a la presence de cet agent tensio actif, aucune
segregation des billes d'argile ne se produit lors du remplissage du
moule.
Ce beton presente les caracteristiques suivantes, mesurees apres un
vieillissement de 28 jours
~- densite: 1,45
- resistance a la compression: 23 MPa
- resistance a la flexion: 2,5 MPa
- conductibilite thermique: 0,43 W/m.OC - coefficient de dilatation
(20 a 1000C):. 10-6
La chape d'etancheite recouvrant le beton est constituee d'une couche
de bitume renforcee de voile de verre.
L'epaisseur du beton isolant etant de 70 mm et celle de la chape de 5
mm, le tuyau est utilise pour transporter de l'water a 1100C. Les
quelques rares fissures relevees lors des essais sont toutes de
largeur inferieure a 0,1 mm et d'une profondeur inferieure a
l'epaisseur de recouvrement des armatures, ce qui permet de verifier
les qualites de la realisation conforme -a l'invention. La temperature
de la surface exterieure ne depasse pas 600C.
Dans la version decrite ci-dessus, chaque tuyau comprend un about
femelle 5 destine a recevoir une bague de joint 7 en elastomere et un
about mole 8. Suivant une variante de realisation, non representee, il
peut etre avantageux de prevoir deux types de tuyaux identiques en ce
qui concerne l'enrobage isolant de beton leger a ceux decrits
precedemment, mais dont les extremites sont combinees de facon
differente
- le premier type de tuyau comprend une extremite femelle 5 et une
extremite mole 8 non revetue par la matiere 9,
- le second type de tuyau comprend une extremite mole 8, non revetue
par la matiere 9, et, a l'autre extremite, un embout male revetu par
la matiere 9.
Ces tuyaux sont assembles sur chantier par soudage bout a bout des
abouts moles non revetus, et forment ainsi assembles un tuyau a about
femelle 5 et a extremite male 8 revetue de la matiere 9, de longueur
double de celle du tuyau de base decrit ci-dessus. L'espace annulaire
resi-- duel delimite par les deux embouts moles 8 non revetus et
soudes et par les deux tranches de beton leger 12 adjacentes est
comble apres soudure par un beton special, etanche et sans retrait,
coule in situ. Cette disposition permet de diviser au moins par 2 le
nombre de joints a embolter lors de la pose de la canalisation; le
nombre d'abouts femelles 5 et le nombre de bagues de joint 7
necessaires a la realisation d'une canalisation.
Suivant une autre variante de realisation, non representee, l'ame
metallique 1 est revetue interieurement par une protection
anti-corrosion, telle qu'une peinture epoxy. Ce complement est mis en
oeuvre notamment lorsque l'water- vehiculee ne contient pas
dlinhibiteur de corrosion.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1.- Tuyau en beton arme, du type comportant une ame metallique
cylindrique (1) revetue de beton (2) renforce par des armatures
metalliques longitudinales (10) et circonferentielles (11),
caracterise en ce que le beton (2) contient des granulats legers
expanses et est revetu exterieurement d'une chape d'etancheite (3).
2.- Tuyau suivant la revendication 1, caracterise en ce que les
granulats legers sont constitues par des billes d'argile expansee.
3.- Tuyau suivant la revendication 1, caracterise en ce que les
granulats legers sont constitues par des billes de schiste expanse.
4.- Tuyau suivant l'une des revendications 1 a 3, caracterise en ce
que le beton leger presente un coefficient de conductibilite
thermique. inferieure a 0,5 W/m. C.
5.- Tuyau suivant la revendication 1, caracterise en ce que les
armatures longitudinales et circonferentielles sont protegees contre
la corrosion.
6.- Tuyau suivant la revendication 1, caracterise en ce que la chape
d'etancheite est constituee par une couche de bitume renforcee d'un
voile de verre.
7.- Tuyau suivant la revendication 1, caracterise en ce que la chape
dretancheite est constituee par un enroulement d'une bande en matiere
thermoplastique collee sur le beton au moyen d'un adhesif.
8.- Tuyau suivant la revendication 1, caracterise en ce que la chape
d'etoncheite est constituee par une couche de peinture epoxy.
9.- Tuyau suivant la revendication 1, caracterise en ce que la chape
d'etancheite se prolonge au niveau du joint par une bande souple.
10.- Procede de fabrication d'un tuyau suivant l'une quelconque des
revendications 1 a 9, caracterise en ce qu'une ame metallique
cylindrique est placee a l'interieur d'un moule coaxial, les armatures
de renforcement sont introduites dans l'espace annulaire ainsi forme,
puis le beton est coule et vibre, l'ensemble est etuve en vue d'un
durcissement accelere apres lequel le tuyau est demoule et revetu
d'une chape d'etancheite.
11.- Procede suivant la revendication 10, caracterise en ce que le
beton est prepare a partir d'un melange d'water, de ciment, de sable,
d'agregats et d'agent tensio-actif, dans les proportions suivantes- le
rapport ponderal water/ciment est inferieur a 0,42,- le dosage en
ciment est compris entre 380 et 480 kg/m3,- le rapport du poids
d'agregats au poids de sable estcompris entre 0,9 et 1,1.
12.- Procede suivant la revendication 11, caracterise en ce que le
dosage en ciment est compris entre 400 et 450 kg/m3.
13.- Procede suivant la revendication 11, caracterise en ce que
l'agent tensio-actif est ajoute a raison de 0,5 20 en poids par
rapport au poids de ciment.
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identitfied items in that section.
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The best thing to do is to experiment by opening the sections and
selecting and unselecting checkboxes.
10. The main output window contains the publication full text (or part
thereof if selected).
11. The Tools section contains tools to help you navigate the
"discovered" (highlighted) items of interest.
The arrows and counter let you move through the highlighted items
in order.
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