EP4105385A1

EP4105385A1 - Slab for construction and method for manufacturing such a slab

Info

Publication number: EP4105385A1
Application number: EP22179654.3A
Authority: EP
Inventors: Florent Ménagé
Original assignee: Technys Rail
Current assignee: Technys Rail
Priority date: 2021-06-18
Filing date: 2022-06-17
Publication date: 2022-12-21
Also published as: FR3124204B1; FR3124204A1

Abstract

Dalle pour la construction et procédé de fabrication d'une telle dalle Dalle (1) pour la construction comportant :- une première partie de dalle (2) réalisée en un premier béton,- une deuxième partie de dalle (3) recouvrant au moins partiellement la première partie de dalle (2), la deuxième partie de dalle (3) étant réalisée en un deuxième béton, différent du premier béton, la performance du premier béton étant plus haute que celle du deuxième béton,- au moins un élément de liaison (4) reliant la première partie de dalle (2) et la deuxième partie de dalle (3), configuré et disposé de manière à reprendre un effort de cisaillement à l'interface entre la première partie de dalle (2) et la deuxième partie de dalle (3).Slab for construction and method of manufacturing such a slab Slab (1) for construction comprising:- a first part of slab (2) made of a first concrete,- a second part of slab (3) covering at least partially the first slab part (2), the second slab part (3) being made of a second concrete, different from the first concrete, the performance of the first concrete being higher than that of the second concrete, - at least one connecting element (4) connecting the first slab part (2) and the second slab part (3), configured and arranged so as to take up a shearing force at the interface between the first slab part (2) and the second part of slab (3).

Description

Domaine techniqueTechnical area

La présente invention concerne une dalle de chaussée, notamment ferroviaire, routière, portuaire ou aéroportuaire, ou d'ouvrage, en particulier du bâtiment ou de travaux publics, ainsi qu'un procédé de fabrication d'une telle dalle.The present invention relates to a pavement slab, in particular railway, road, port or airport, or structure, in particular building or public works, as well as a method of manufacturing such a slab.

Technique antérieurePrior technique

Dans le domaine de l'invention, c'est-à-dire le domaine de la construction, le problème du dimensionnement des dalles pour supporter les charges et contraintes exercées lorsqu'elles sont disposées sur leur site de destination se pose.In the field of the invention, that is to say the field of construction, the problem of dimensioning the slabs to withstand the loads and stresses exerted when they are placed on their destination site arises.

Les normes et codes pour le dimensionnement des éléments en béton ont été en partie conçus pour faciliter les calculs et éviter la réalisation de modélisations exactes, celles-ci n'étant pas rentables pour les structures ayant une grande variété d'éléments et de conditions de charge, notamment dans les bâtiments.The standards and codes for the dimensioning of concrete elements have been partly designed to facilitate calculations and to avoid the realization of exact modelings, these being not profitable for structures having a wide variety of elements and conditions of construction. load, especially in buildings.

Dans le domaine des chaussées routières et ferroviaires, les normes en vigueur de dimensionnement des chaussées, telles que NF P 98 086, NF EN 16432 et Eurocode 2, régissent le dimensionnement des éléments, de telle sorte que les calculs sont simplifiés et les dessins obtenus sont sécuritaires. Cependant, lorsque des éléments tels que des dalles, incluant les poutres ou longrines, pour chaussées routières ou ferroviaires, sont dimensionnés à l'aide de ces normes, il est possible d'aboutir à des sections d'acier dites minimales, donc indépendantes des efforts appliqués. Quand l'effort appliqué est dimensionnant, les quantités d'acier sont rapidement significatives. Ces dimensionnements dits forfaitaires par application de formules issues d'une norme alourdissent les structures et consomment une grande quantité de béton et d'acier donc de dioxyde de carbone, ce qui est nuisible pour l'environnement et augmente les coûts.In the field of road and rail pavements, the standards in force for the dimensioning of pavements, such as NF P 98 086, NF EN 16432 and Eurocode 2, govern the dimensioning of the elements, so that the calculations are simplified and the drawings obtained are safe. However, when elements such as slabs, including beams or stringers, for road or railway pavements, are dimensioned using these standards, it is possible to end up with so-called minimum steel sections, therefore independent of the applied effort. When the force applied is dimensioning, the quantities of steel are quickly significant. These so-called flat-rate sizings by applying formulas derived from a standard make the structures heavier and consume a large quantity of concrete and steel and therefore carbon dioxide, which is harmful to the environment and increases costs.

Le même problème peut se poser dans une moindre mesure dans le domaine des ouvrages, notamment du bâtiment ou des travaux publics.The same problem may arise to a lesser extent in the field of works, in particular building or public works.

Il peut être ainsi souhaitable, au moins dans certains cas, d'optimiser ces dimensionnements en utilisant des matériaux nouveaux. Dans ce cas, les dimensionnements sont peu normés et il est alors nécessaire de réaliser des modèles plus complexes et plus fidèles.It may thus be desirable, at least in certain cases, to optimize these dimensions by using new materials. In this case, the dimensions are not standardized and it is then necessary to produce more complex and more faithful models.

Selon la théorie des poutres et l'hypothèse de calcul de Bernoulli, lorsque les dalles et poutres sont soumises à de la flexion, leur fibre supérieure est comprimée et leur fibre inférieure est tendue. On a illustré à la figure 1 un exemple des contraintes exercées dans une dalle D supportée, sur site de destination, en au moins deux points ou poutres inférieurs P, la dalle D travaillant ainsi en flexion. La compression est maximale en un point C au centre et sur une surface supérieure de la dalle D. Cette compression engendre une zone supérieure Z₁ de dalle au niveau de C qui est comprimée, tandis que la zone inférieure Z₂ de dalle située sous la zone inférieure Z₁ est au contraire tendue. Les deux paires de flèches illustrées respectivement dans les zones Z₁ et Z₂ illustrent ces contraintes.According to beam theory and Bernoulli's design hypothesis, when slabs and beams are subjected to bending, their upper fiber is compressed and their lower fiber is in tension. It has been illustrated at figure 1 an example of the stresses exerted in a supported slab D, on the destination site, at at least two lower points or beams P, the slab D thus working in bending. The compression is maximum at a point C in the center and on an upper surface of the slab D. This compression generates an upper zone Z ₁ of the slab at the level of C which is compressed, while the lower zone Z ₂ of the slab located under the lower zone Z ₁ is on the contrary taut. The two pairs of arrows illustrated respectively in zones Z ₁ and Z ₂ illustrate these constraints.

On a représenté sur la figure 2 le diagramme de contraintes illustrant le niveau de contraintes σ en fonction du positionnement selon l'axe vertical Z dans la dalle D travaillant en flexion. Comme on peut le voir sur ce diagramme, la partie inférieure de la dalle D travaille en traction (σ est négatif) et la partie supérieure de la dalle D travaille en compression (σ est positif).We represented on the picture 2 the stress diagram illustrating the stress level σ as a function of the positioning along the vertical axis Z in the slab D working in bending. As can be seen in this diagram, the lower part of the slab D works in tension (σ is negative) and the upper part of the slab D works in compression (σ is positive).

Etant donné que la résistance à la traction du béton conventionnel est très faible, il est nécessaire d'ajouter des éléments, le plus souvent des barres d'acier longitudinales, qui reprennent les efforts de traction et qui permettent de maintenir la stabilité de l'ouvrage en évitant notamment la fissuration préjudiciable de celui-ci.Since the tensile strength of conventional concrete is very low, it is necessary to add elements, most often longitudinal steel bars, which take up the tensile forces and which allow the stability of the structure to be maintained. structure, in particular avoiding damaging cracking of the latter.

On connaît par ailleurs les prédalles collaboratives, utilisées dans le domaine du bâtiment, qui ont deux fonctions. D'une part, ces prédalles servent de coffrage pour le béton coulé en place avec lequel elles forment une dalle monolithique. D'autre part, elles comportent l'armature inférieure de la dalle. Les prédalles sont ainsi préfabriquées en béton armé, précontraint ou avec raidisseurs. Ces prédalles sont dimensionnées selon les normes de type Eurocode et le béton utilisé pour leur fabrication est de type conventionnel. De telles prédalles sont généralement épaisses. Par conséquent, l'utilisation de ces prédalles collaboratives est très peu répandue sur les voies ferrées et les chaussées routières, l'intérêt de celles-ci par rapport aux dalles présentées plus haut étant limité.We also know collaborative pre-slabs, used in the field of construction, which have two functions. On the one hand, these pre-slabs serve as formwork for the cast-in-place concrete with which they form a monolithic slab. On the other hand, they comprise the lower reinforcement of the slab. The pre-slabs are thus prefabricated in reinforced concrete, prestressed or with stiffeners. These pre-slabs are sized according to Eurocode type standards and the concrete used for their manufacture is of the conventional type. Such pre-slabs are generally thick. Consequently, the use of these collaborative pre-slabs is very rare on railways and road pavements, the interest of these compared to the slabs presented above being limited.

Il existe ainsi un besoin pour bénéficier d'une dalle, de préférence pour les chaussées routières ou ferroviaires, mais également pour des ouvrages, notamment du bâtiment ou des travaux publics, ayant une résistance en flexion élevée, présentant une faible épaisseur et ayant un coût acceptable économiquement, qui ne soit pas contrainte par les dimensionnements des normes et donc inutilement alourdie en ferraillage, avec une bonne cohésion interne.There is thus a need to benefit from a slab, preferably for road or railway pavements, but also for structures, in particular building or public works, having a high bending strength, having a low thickness and having a low cost. economically acceptable, which is not constrained by the sizing standards and therefore unnecessarily heavy in reinforcement, with good internal cohesion.

Exposé de l'inventionDisclosure of Invention

L'invention répond à tout ou partie de ce besoin et elle y parvient grâce à une dalle pour la construction de préférence de chaussée, notamment ferroviaire, routière, portuaire ou aéroportuaire, ou éventuellement d'ouvrage, en particulier du bâtiment ou de travaux publics, la dalle comportant :

une première partie de dalle réalisée en un premier béton,
une deuxième partie de dalle recouvrant au moins partiellement la première partie de dalle, la deuxième partie de dalle étant réalisée en un deuxième béton, différent du premier béton, la performance du premier béton étant plus haute que celle du deuxième béton,
au moins un élément de liaison reliant la première partie de dalle et la deuxième partie de dalle, configuré et disposé de manière à reprendre un effort de cisaillement à l'interface entre la première partie de dalle et la deuxième partie de dalle.

The invention meets all or part of this need and it achieves it thanks to a slab for the construction, preferably of roadways, in particular railway, road, port or airport, or possibly of work, in particular of building or public works. , the slab comprising:

a first slab part made of a first concrete,
a second slab part at least partially covering the first slab part, the second slab part being made of a second concrete, different from the first concrete, the performance of the first concrete being higher than that of the second concrete,
at least one connecting element connecting the first slab part and the second slab part, configured and arranged so as to take up a shear force at the interface between the first slab part and the second slab part.

Grâce à l'invention, on bénéficie d'une dalle en béton de bonne performance, notamment pour un travail en flexion, tout en n'ayant qu'une partie de la dalle qui est réalisée en un béton plus performant que le reste de la dalle. L'utilisation dudit au moins un élément de liaison permet d'assurer le collage mécanique entre la première partie de dalle et la deuxième partie de dalle à l'interface entre les deux parties de la dalle. Ce collage permet un transfert pertinent des charges entre les deux parties de dalle par résistance au cisaillement à l'interface pour faire bénéficier l'ensemble de la dalle hybride d'une performance accrue. Grâce à l'invention, on peut ainsi obtenir une dalle en béton hybride de haute performance, avec une empreinte carbone réduite.Thanks to the invention, there is a concrete slab of good performance, in particular for work in bending, while having only a part of the slab which is made of a more efficient concrete than the rest of the slab. The use of said at least one connecting element makes it possible to ensure mechanical bonding between the first part of the slab and the second part of the slab at the interface between the two parts of the slab. This bonding allows a relevant transfer of loads between the two slab parts by shear resistance at the interface to provide the entire hybrid slab with increased performance. Thanks to the invention, it is thus possible to obtain a high-performance hybrid concrete slab, with a reduced carbon footprint.

La deuxième partie de dalle est de préférence disposée au-dessus de la première partie de dalle, dans la position finale sur site de la dalle. Dans ce cas, la première partie de dalle présente une surface supérieure recouverte au moins en partie par la deuxième partie de dalle. La surface inférieure de la deuxième partie de dalle est alors au moins en partie en contact, notamment direct ou indirect, avec la surface supérieure de la première partie de dalle. L'interface entre la première et la deuxième parties de dalle est constituée au niveau de la surface supérieure de la première partie de dalle et de la surface inférieure de la deuxième partie de dalle. Ledit au moins un élément de liaison se trouve au niveau de cette interface, étant, selon les modes de réalisation, présent uniquement à l'interface ou présent à l'interface et s'étendant à l'intérieur des première et deuxième parties de dalle.The second slab part is preferably arranged above the first slab part, in the final on-site position of the slab. In this case, the first slab part has an upper surface covered at least in part by the second slab part. The lower surface of the second slab part is then at least partly in contact, in particular direct or indirect, with the upper surface of the first slab part. The interface between the first and the second slab parts is constituted at the level of the upper surface of the first slab part and the lower surface of the second part of slab. Said at least one connecting element is located at this interface, being, according to the embodiments, present only at the interface or present at the interface and extending inside the first and second slab parts .

Par « dalle », il faut comprendre une pièce de construction, notamment de chaussée ou éventuellement d'ouvrage, de forme générale rectangulaire, carrée, circulaire ou autre forme notamment plus complexe, qu'elle soit à peu près aussi large que longue ou bien longue et étroite à la manière d'une poutre, d'une traverse ou d'une longrine. Une telle dalle peut être prévue pour supporter des rails ou autres éléments de chaussée ou de construction.By "slab", it is necessary to understand a piece of construction, in particular of a roadway or possibly of a structure, of generally rectangular, square, circular or other shape, in particular more complex, whether it is approximately as wide as it is long or long and narrow like a beam, a crossbeam or a sill. Such a slab can be provided to support rails or other pavement or construction elements.

La deuxième partie de dalle peut recouvrir partiellement la première partie de dalle, dans une ou plusieurs zones de recouvrement, raccordées ou non entre elles. Dans ce cas, la première partie de dalle et la deuxième partie de dalle ne présentent pas la même forme ni les mêmes dimensions, la première partie de dalle ayant une superficie supérieure à celle de la deuxième partie de dalle. En variante, la deuxième partie de dalle recouvre entièrement la première partie de dalle.The second slab part can partially cover the first slab part, in one or more overlap zones, which may or may not be connected to each other. In this case, the first slab part and the second slab part do not have the same shape or the same dimensions, the first slab part having an area greater than that of the second slab part. Alternatively, the second slab part entirely covers the first slab part.

La première partie de dalle présente par exemple une forme globale rectangulaire, une forme de U, en forme de H, une forme rectangulaire évidée dans une portion centrale ou autre forme convenant pour une dalle.The first slab part has for example an overall rectangular shape, a U-shape, an H-shape, a rectangular shape hollowed out in a central portion or another shape suitable for a slab.

Par « la performance du premier béton étant plus haute que celle du deuxième béton », on entend que la classe de résistance du premier béton est plus élevée que la classe de résistance du deuxième béton.By "the performance of the first concrete being higher than that of the second concrete", it is meant that the strength class of the first concrete is higher than the strength class of the second concrete.

Le premier béton est de préférence un béton fibré non armé.The first concrete is preferably an unreinforced fiber-reinforced concrete.

Par « béton fibré », on entend un béton contenant une pluralité de fibres telles que des fibres métalliques, des fibres synthétiques, des fibres structurelles ou des fibres de micro-fissuration qui sont distribuées de manière homogène avec une orientation préférentielle ou aléatoire.By "fiber concrete" is meant a concrete containing a plurality of fibers such as metal fibers, synthetic fibers, structural fibers or micro-fissuring fibers which are distributed homogeneously with a preferential or random orientation.

Par « non armé », il faut comprendre que le béton ne comporte pas d'armature métallique longitudinale de type acier haute adhérence.By “unreinforced”, it should be understood that the concrete does not comprise any longitudinal metal reinforcement of the high adhesion steel type.

Le premier béton est de préférence à haute performance ou ultra-performant.The first concrete is preferably high-performance or ultra-performance.

La performance du premier béton est avantageusement de type haute performance, avec :

une résistance en traction par flexion f_t1 élevée comprise entre 3MPa et 25 MPa, mieux entre 6MPa et 15MPa, par exemple égale à 6 MPa. ; et/ou
une résistance à la compression f_c1 élevée comprise entre 35 MPa et 160MPa, mieux entre 50 MPa et 160 MPa, par exemple égale à 60MPa ; et/ou
le module d'Young moyen E_cm1 (appellation Eurocode, règles de dimensionnement pour le béton armé) compris entre 25 et 70 GPa, mieux entre 30 GPa et 70GPa, par exemple égal à 32 GPa.

The performance of the first concrete is advantageously of the high performance type, with:

a high bending tensile strength f _t1 of between 3 MPa and 25 MPa, better still between 6 MPa and 15 MPa, for example equal to 6 MPa. ; and or
a high compressive strength f _c1 of between 35 MPa and 160 MPa, better still between 50 MPa and 160 MPa, for example equal to 60 MPa; and or
the average Young's modulus E _cm1 (Eurocode designation, design rules for reinforced concrete) comprised between 25 and 70 GPa, better still between 30 GPa and 70 GPa, for example equal to 32 GPa.

Il est à noter que la résistance en traction par flexion des bétons fibrés est faussée par la présence de fibres. L'essai de résistance en traction est réalisé sur le béton sans les fibres.It should be noted that the tensile strength by bending of fiber-reinforced concrete is distorted by the presence of fibres. The tensile strength test is carried out on the concrete without the fibres.

Le deuxième béton est avantageusement un béton standard non armé et non fibré, par exemple un béton de remplissage. Il est cependant possible que le deuxième béton comporte des fibres de microfissuration.The second concrete is advantageously an unreinforced and non-fibered standard concrete, for example a filling concrete. However, it is possible that the second concrete contains microcracking fibres.

Par «béton standard », on entend un béton qui n'a pas des performances particulièrement hautes.By "standard concrete" is meant a concrete that does not have particularly high performance.

La performance du deuxième béton est par exemple de type faible performance, avec :

une résistance en traction par flexion ft2 faible comprise entre 1MPa et 5MPa, mieux entre 2MPa et 5MPa, par exemple égale à 2MPa, et/ou
une résistance à la compression f_c2 élevée comprise entre 20 MPa et 70 MPa, mieux entre 25 et 70MPa, par exemple égale à 25MPa et/ou
le module d'Young moyen E_cm2 (appellation Eurocode, règles de dimensionnement pour le béton armé) compris entre 20 GPa et 40GPa, mieux entre 30 GPa et 40GPa, par exemple égal à 30GPa.

The performance of the second concrete is for example of the low performance type, with:

a low bending tensile strength ft2 of between 1MPa and 5MPa, better still between 2MPa and 5MPa, for example equal to 2MPa, and/or
a high compressive strength f _c2 of between 20 MPa and 70 MPa, better still between 25 and 70 MPa, for example equal to 25 MPa and/or
the average Young's modulus E _cm2 (Eurocode designation, design rules for reinforced concrete) comprised between 20 GPa and 40 GPa, better still between 30 GPa and 40 GPa, for example equal to 30 GPa.

Les première et deuxième parties de dalle et ledit au moins un élément de liaison sont de préférence dépourvus d'armature métallique. Ainsi, la dalle est non armée, étant totalement dépourvue d'armature métallique. Cela permet de réduire les coûts et dimensions de la dalle par rapport à celle de l'art antérieur dimensionnée selon les normes en vigueur.The first and second slab parts and said at least one connecting element preferably have no metal reinforcement. Thus, the slab is unreinforced, being completely devoid of metal reinforcement. This makes it possible to reduce the costs and dimensions of the slab compared to that of the prior art dimensioned according to the standards in force.

Au moins la première partie de dalle peut être préfabriquée sur un lieu de fabrication distinct du site de destination. Cela permet de contrôler sa qualité et de garantir des performances élevées.At least the first slab part can be prefabricated on a manufacturing site separate from the destination site. This helps control its quality and ensure high performance.

Ledit au moins un élément de liaison permet de reprendre un effort de cisaillement à l'interface entre la première partie de dalle et la deuxième partie de dalle.Said at least one connecting element makes it possible to take up a shear force at the interface between the first part of the slab and the second part of the slab.

Dans un mode de réalisation, ledit au moins un élément de liaison est rapporté et fixé dans la première partie de dalle, notamment sur le site de fabrication de la première partie de dalle.In one embodiment, said at least one connecting element is attached and fixed in the first slab part, in particular on the manufacturing site of the first slab part.

La deuxième partie de dalle peut être coulée sur le site de destination de la dalle, étant alors coulée sur et autour dudit au moins un élément de liaison. En variante, la deuxième partie de dalle est également préfabriquée, étant réalisée, notamment par coulage du deuxième béton sur la première partie de dalle munie dudit au moins un élément de liaison, sur le site de fabrication de la première partie de dalle.The second slab part can be cast on the site of destination of the slab, then being cast on and around said at least one connecting element. As a variant, the second part of the slab is also prefabricated, being produced, in particular, by pouring the second concrete onto the first part of the slab provided with said at least one connecting element, on the manufacturing site of the first part of the slab.

Ledit au moins un élément de liaison peut comporter une pluralité de connecteurs, de préférence non reliés entre eux autrement que par l'intermédiaire des première et deuxième parties de dalle. De tels connecteurs comportent de préférence un métal, notamment un acier, le métal pouvant être revêtu au moins partiellement d'un matériau polymère.Said at least one connecting element may comprise a plurality of connectors, preferably not connected to each other other than via the first and second slab parts. Such connectors preferably comprise a metal, in particular a steel, it being possible for the metal to be coated at least partially with a polymer material.

Les connecteurs sont par exemple choisis dans le groupe constitué par les connecteurs sous forme de tiges verticales, par exemple de goujons, ou recourbées à leur(s) extrémité(s), les connecteurs sous forme de tiges à tête(s) soudée(s), les connecteurs formés d'un assemblage boulonné, notamment comportant au moins un boulon et un écrou, les connecteurs en forme de U, les connecteurs en forme de U à extrémités recourbées et les autres formes et types de connecteurs qui conviennent. Les connecteurs peuvent être choisis parmi ceux de la gamme Stabox^® commercialisée par la société Max Frank.The connectors are for example chosen from the group consisting of connectors in the form of vertical rods, for example studs, or curved at their end(s), connectors in the form of rods with welded head(s) ), connectors formed from a bolted assembly, in particular comprising at least one bolt and one nut, U-shaped connectors, U-shaped connectors with curved ends and other suitable shapes and types of connectors. The connectors can be chosen from those of the ^Stabox® range marketed by the company Max Frank.

De préférence, l'ensemble des connecteurs pour une même dalle sont de même type.Preferably, all of the connectors for the same slab are of the same type.

Les connecteurs peuvent être disposés à équidistance les uns des autres au sein de la dalle. En variante, les connecteurs sont disposés par groupes ou par rangées afin d'optimiser le dimensionnement. Dans ce cas, les connecteurs sont de préférence positionnés dans les zones où les efforts de cisaillement sont maximaux.The connectors can be arranged equidistant from each other within the slab. As a variant, the connectors are arranged in groups or in rows in order to optimize the dimensioning. In this case, the connectors are preferably positioned in the zones where the shear forces are maximum.

Les connecteurs peuvent être noyés dans la dalle, n'étant pas visibles du côté de la surface supérieure de la dalle, notamment formée par la surface supérieure de la deuxième partie de dalle, ni du côté de la surface inférieure de la dalle, notamment formée par la surface inférieure de la première partie de dalle. En variante, les connecteurs font saillie du côté de la surface supérieure de la dalle et/ou du côté de la surface inférieure de la dalle.The connectors can be embedded in the slab, not being visible from the side of the upper surface of the slab, in particular formed by the upper surface of the second part of the slab, nor from the side of the lower surface of the slab, in particular formed by the surface lower part of the first slab. As a variant, the connectors protrude from the side of the upper surface of the slab and/or from the side of the lower surface of the slab.

De tels connecteurs peuvent présenter un module d'Young E_s égal à 200GPa (acier de construction standard) et une résistance à la traction f égale à 500 MPa (acier de construction standard). Cependant, il est possible d'utiliser des aciers avec des résistances bien plus élevées, par exemple avec une résistance à la traction f comprise entre 500 MPa et 1300 MPa.Such connectors can have a Young's modulus E _s equal to 200 GPa (standard construction steel) and a tensile strength f equal to 500 MPa (standard construction steel). However, it is possible to use steels with much higher strengths, for example with a tensile strength f of between 500 MPa and 1300 MPa.

Dans le mode de réalisation où ledit au moins un élément de liaison comporte une pluralité de connecteurs, les première et deuxième parties de dalle sont directement en contact l'une de l'autre au niveau de l'interface, hormis bien entendu là où les connecteurs sont présents.In the embodiment where said at least one connecting element comprises a plurality of connectors, the first and second slab parts are directly in contact with each other at the interface, except of course where the connectors are present.

Dans un autre mode de réalisation, ledit au moins un élément de liaison comporte une composition adhésive, telle qu'un bitume, disposée à l'interface entre la première partie de dalle et la deuxième partie de dalle. Une telle composition adhésive peut être déposée sur la première partie de dalle avant dépose, notamment coulage, de la deuxième partie de dalle. Elle peut être présente uniquement sur la ou les zones de recouvrement de la première partie de dalle par la deuxième partie de dalle lorsque cette dernière ne recouvre que partiellement la première partie de dalle. En variante, elle est présente sur toute la surface supérieure de la première partie de dalle, que la deuxième partie de dalle recouvre partiellement ou totalement la première partie de dalle.In another embodiment, said at least one connecting element comprises an adhesive composition, such as bitumen, placed at the interface between the first tile part and the second tile part. Such an adhesive composition can be deposited on the first part of the slab before depositing, in particular casting, the second part of the slab. It may be present only on the zone or zones in which the first part of the slab is covered by the second part of the slab when the latter only partially covers the first part of the slab. As a variant, it is present over the entire upper surface of the first slab part, whether the second slab part partially or completely covers the first slab part.

Dans ce cas, la première et la deuxième parties de dalle sont en contact indirect entre elles, au moins dans les zones où la composition adhésive est présente, étant séparées l'une de l'autre au niveau de l'interface par la composition adhésive.In this case, the first and the second tile parts are in indirect contact with each other, at least in the areas where the adhesive composition is present, being separated from each other at the interface by the adhesive composition .

Dans un autre mode de réalisation, ledit au moins un élément de liaison comporte au moins un relief, notamment une pluralité de reliefs, formé(s) à la surface de la première partie de dalle qui est destinée à être en contact avec la deuxième partie de dalle, notamment à la surface supérieure de la première partie de dalle. Dans ce cas, la deuxième partie de dalle présente avantageusement, sur la ou les zones de recouvrement, une surface, notamment inférieure, présentant au moins un relief complémentaire à celui de la surface de la première partie de dalle. Un tel relief complémentaire peut être formé par coulage de la deuxième partie de dalle sur le relief de la première partie de dalle.In another embodiment, said at least one connecting element comprises at least one relief, in particular a plurality of reliefs, formed on the surface of the first part of the slab which is intended to be in contact with the second part. slab, in particular on the upper surface of the first slab part. In this case, the second part of the slab advantageously has, on the overlap zone or zones, a surface, in particular the lower one, having at least one relief complementary to that of the surface of the first part of the slab. Such a complementary relief can be formed by casting the second slab part on the relief of the first slab part.

Dans ce mode de réalisation où ledit au moins un élément de liaison comporte au moins un relief, les première et deuxième parties de dalle sont directement en contact l'une de l'autre au niveau de l'interface.In this embodiment where said at least one connecting element comprises at least one relief, the first and second slab parts are directly in contact with each other at the interface.

Il est possible, dans d'autres variantes de réalisation, de combiner différents types d'éléments de liaison, ceux-ci étant formés par exemple d'une pluralité de connecteurs et d'une composition adhésive, ou d'une pluralité de connecteurs et d'au moins un relief, ou encore d'une composition adhésive et d'au moins un relief, voire d'une pluralité de connecteurs, d'une composition adhésive et d'au moins un relief.It is possible, in other variant embodiments, to combine different types of connecting elements, these being formed for example of a plurality of connectors and of an adhesive composition, or of a plurality of connectors and at least one relief, or even an adhesive composition and at least one relief, or even a plurality of connectors, an adhesive composition and at least one relief.

La première partie de dalle peut s'étendre sur une hauteur inférieure à la moitié de la hauteur totale de la dalle, de préférence sur une hauteur comprise entre 10% et 50% de la hauteur totale de la dalle, notamment égale à environ 25% de la hauteur totale de la dalle. Cela signifie notamment que la deuxième partie de dalle présente une hauteur de préférence supérieure à la hauteur de la première partie de dalle. Cela permet de minimiser les coûts de la dalle tout en maximisant les performances de celle-ci.The first slab part may extend over a height less than half the total height of the slab, preferably over a height of between 10% and 50% of the total height of the slab, in particular equal to approximately 25% the total height of the slab. This means in particular that the second slab part has a height preferably greater than the height of the first slab part. This minimizes panel costs while maximizing panel performance.

La hauteur de la première partie de dalle est par exemple comprise entre 4 et 10 cm, par exemple égale à 7 cm et la hauteur de la deuxième partie de dalle est par exemple comprise entre 10 et 30 cm, par exemple égale à 13 cm. La hauteur totale de la dalle peut être comprise entre 14 cm et 40 cm environ, étant par exemple égale à 20 cm.The height of the first slab part is for example between 4 and 10 cm, for example equal to 7 cm and the height of the second slab part is for example between 10 and 30 cm, for example equal to 13 cm. The total height of the slab can be between approximately 14 cm and 40 cm, being for example equal to 20 cm.

La première partie de dalle peut comporter, sur sa surface destinée à être en contact, notamment direct ou indirect, avec la deuxième partie de dalle, notamment sur sa surface supérieure, au moins une réserve formant un relief en creux pour pouvoir recevoir un réseau sec ou humide. La ou les réserves ne sera(ont) alors pas en contact avec la deuxième partie de dalle, et ce indépendamment dudit au moins un élément de liaison.The first slab part may comprise, on its surface intended to be in contact, in particular direct or indirect, with the second slab part, in particular on its upper surface, at least one reserve forming a hollow relief in order to be able to receive a dry network or wet. The reserve(s) will then not be in contact with the second slab part, independently of said at least one connecting element.

La deuxième partie de dalle peut présenter, sur sa surface supérieure, une réservation pour la fixation de rails, la présence de selles avec ancrages, de traverses noyées, ou autres. La deuxième partie de dalle peut être la partie « sur-mesure » de la dalle. La deuxième partie a une forme qui permet d'épouser par exemple la forme de la traverse ou de la selle avec son ancrage. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, en combinaison avec ce qui précède, un procédé de fabrication d'une dalle telle que définie plus haut, comportant les étapes suivantes :

(a) Etape a : réaliser la première partie de dalle avec le premier béton sur un site de fabrication distinct du site de destination de la dalle,
(b) Etape b : inclure, lors de l'étape a, ledit au moins un élément de liaison dans la première partie de dalle ou rapporter ledit au moins un élément de liaison sur la première partie de dalle,
(c) Etape c : réaliser la deuxième partie de dalle en coulant le deuxième béton sur la première partie de dalle, de manière à recouvrir au moins partiellement celle-ci et ledit au moins un élément de liaison et à former la dalle.

The second slab part may have, on its upper surface, a reservation for fixing rails, the presence of saddles with anchors, embedded sleepers, or others. The second part of the slab can be the "tailor-made" part of the slab. The second part has a shape which makes it possible, for example, to match the shape of the crosspiece or of the saddle with its anchorage. Another subject of the invention, according to another of its aspects, in combination with the foregoing, is a method for manufacturing a slab as defined above, comprising the following steps:

(a) Step a: make the first part of the slab with the first concrete on a manufacturing site separate from the destination site of the slab,
(b) Step b: include, during step a, said at least one connecting element in the first part of the slab or attach the said at least one connecting element to the first part of the slab,
(c) Step c: making the second part of the slab by pouring the second concrete onto the first part of the slab, so as to at least partially cover the latter and the said at least one connecting element and to form the slab.

La deuxième partie de dalle peut être réalisée sur le site de fabrication de la première partie de dalle. Dans ce cas, le procédé peut comporter une étape ultime de transport de la dalle vers le site de destination et de mise en place de la dalle sur ce site de destination.The second slab part can be made on the manufacturing site of the first slab part. In this case, the method may include a final step of transporting the slab to the destination site and placing the slab on this destination site.

En variante, la deuxième partie de dalle est réalisée sur le site de destination de la dalle, lorsque la première partie de dalle est en place dans ce site de destination. Dans ce cas, le procédé comporte une étape consistant à transporter la première partie de dalle, le cas échéant avec ledit au moins un élément de liaison, vers le site de destination de la dalle.As a variant, the second part of the slab is made on the site of destination of the slab, when the first part of the slab is in place in this destination site. In this case, the method comprises a step consisting in transporting the first part of the slab, where appropriate with said at least one connecting element, to the destination site of the slab.

Lorsque ledit au moins un élément de liaison est une composition adhésive, notamment un bitume, on peut rapporter cette composition adhésive sur la première partie de dalle une fois cette dernière en place sur le site de destination.When said at least one connecting element is an adhesive composition, in particular a bitumen, this adhesive composition can be applied to the first part of the slab once the latter is in place on the destination site.

L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, en combinaison avec ce qui précède, un procédé de conception d'une dalle telle que définie plus haut, comportant les étapes suivantes :

définir le module d'Young équivalent de la dalle,
définir les dimensions dudit au moins un élément de liaison, notamment des connecteurs, en se basant sur les normes, notamment l'Eurocode,
définir un dimensionnement alternatif à celui des normes, en s'appuyant par exemple sur le critère de résistance de l'acier du connecteur, lorsque ledit au moins un élément de liaison comporte au moins un connecteur, et du comportement du béton fibré, lorsque le premier béton est un béton fibré.

Another subject of the invention, according to another of its aspects, in combination with the foregoing, is a method for designing a slab as defined above, comprising the following steps:

define the equivalent Young's modulus of the slab,
define the dimensions of said at least one connecting element, in particular connectors, based on the standards, in particular the Eurocode,
define an alternative dimensioning to that of the standards, based for example on the criterion of resistance of the steel of the connector, when the said at least one connecting element comprises at least one connector, and on the behavior of the fiber-reinforced concrete, when the first concrete is a fiber concrete.

Le module d'Young équivalent de la dalle peut être déterminé à partir d'une moyenne arithmétique pondérée des épaisseurs. En variante, le module d'Young peut être déterminé à l'aide d'une formule permettant d'obtenir une plage de valeurs avec un module d'Young minimum et un module d'Young maximum.The equivalent Young's modulus of the slab can be determined from a weighted arithmetic mean of the thicknesses. As a variant, the Young's modulus can be determined using a formula making it possible to obtain a range of values with a minimum Young's modulus and a maximum Young's modulus.

Le dimensionnement dudit au moins un élément de liaison, notamment des connecteurs, est réalisé de manière à joindre les deux parties de dalle et permettre le fonctionnement de la dalle formée par les deux parties de dalle comme un seul élément.The dimensioning of said at least one connecting element, in particular connectors, is made so as to join the two slab parts and allow the operation of the slab formed by the two slab parts as a single element.

Lorsque les connecteurs sont réalisés en acier, ils sont de préférence dimensionnés pour supporter principalement les efforts de cisaillement. Les dimensions peuvent être obtenues par modélisation exacte et calibrées par un dimensionnement selon les normes, notamment l'Eurocode. Ils peuvent ensuite être confirmés par la modélisation des aciers en poutre d'Euler Bernoulli.When the connectors are made of steel, they are preferably sized to mainly support the shear forces. The dimensions can be obtained by exact modeling and calibrated by dimensioning according to standards, in particular the Eurocode. They can then be confirmed by the modeling of steels in beam of Euler Bernoulli.

Dans la dernière étape du procédé, on cherche à optimiser l'espacement entre les connecteurs, de manière à réduire le ferraillage excédentaire. Cela peut permettre d'optimiser la forme des connecteurs et permettre l'obtention d'une géométrie plus performante que celle proposée par les normes, notamment par l'Eurocode.In the last step of the process, the aim is to optimize the spacing between the connectors, so as to reduce the excess reinforcement. This can make it possible to optimize the shape of the connectors and make it possible to obtain a more efficient geometry than that proposed by the standards, in particular by the Eurocode.

Après avoir mis en œuvre le procédé de conception, on peut mettre en œuvre le procédé de fabrication de la dalle tel que défini plus haut et obtenir la dalle telle que définie plus haut. Le procédé de conception peut ainsi former un ensemble d'étapes préalables présentes dans le procédé de fabrication de la dalle.After having implemented the design process, it is possible to implement the process for manufacturing the slab as defined above and obtain the slab as defined above. The design process can thus form a set of preliminary steps present in the process for manufacturing the slab.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

[Fig 1] la figure 1 représente de manière schématique et en coupe transversale une dalle dans laquelle sont représentées les contraintes mécaniques exercées,[ Fig 1 ] the figure 1 schematically represents a slab in cross section in which the mechanical stresses exerted are represented,
[Fig 2] la figure 2 représente un graphique des contraintes en fonction de la hauteur dans la dalle de la figure 1,[ Fig 2 ] the figure 2 represents a graph of stresses as a function of height in the slab of the figure 1 ,
[Fig 3] la figure 3 représente de manière schématique et en perspective, en transparence, un exemple de dalle conforme à l'invention,[ Fig.3 ] the picture 3 represents schematically and in perspective, in transparency, an example of a slab in accordance with the invention,
[Fig 4] la figure 4 représente de manière schématique et en coupe transversale selon A-A' la dalle de la figure 3,[ Fig 4 ] the figure 4 schematically represents in cross section according to AA' the slab of the picture 3 ,
[Fig 5] la figure 5 représente un graphique des contraintes en fonction de la hauteur dans la dalle,[ Fig.5 ] the figure 5 represents a graph of stresses as a function of height in the slab,
[Fig 6] la figure 6 représente un graphique des contraintes en fonction de la hauteur dans la dalle,[ Fig 6 ] the figure 6 represents a graph of stresses as a function of height in the slab,
[Fig 7] la figure 7 représente de manière schématique et isolée un exemple de connecteur pouvant servir d'élément de liaison dans une dalle selon l'invention,[ Fig 7 ] the figure 7 schematically and in isolation represents an example of a connector that can be used as a connecting element in a slab according to the invention,
[Fig 8] la figure 8 représente de manière schématique et isolée un exemple de connecteur pouvant servir d'élément de liaison dans une dalle selon l'invention,[ Fig.8 ] the figure 8 schematically and in isolation represents an example of a connector that can be used as a connecting element in a slab according to the invention,
[Fig 9] la figure 9 représente de manière schématique et isolée un exemple de connecteur pouvant servir d'élément de liaison dans une dalle selon l'invention,[ Fig.9 ] the figure 9 schematically and in isolation represents an example of a connector that can be used as a connecting element in a slab according to the invention,
[Fig 10] la figure 10 représente de manière schématique et isolée un exemple de connecteur pouvant servir d'élément de liaison dans une dalle selon l'invention,[ Fig. 10 ] the figure 10 schematically and in isolation represents an example of a connector that can be used as a connecting element in a slab according to the invention,
[Fig 11] la figure 11 représente de manière schématique et en coupe transversale un autre exemple de dalle selon l'invention,[ Fig.11 ] the figure 11 shows schematically and in cross section another example of a slab according to the invention,
[Fig 12] la figure 12 représente de manière schématique et en coupe transversale un autre exemple de dalle selon l'invention,[ Fig. 12 ] the figure 12 shows schematically and in cross section another example of a slab according to the invention,
[Fig 13] la figure 13 représente de manière schématique et en coupe transversale un autre exemple de dalle selon l'invention,[ Fig. 13 ] the figure 13 shows schematically and in cross section another example of a slab according to the invention,
[Fig 14] la figure 14 représente en vue de dessus, de manière schématique, la dalle de la figure 13,[ Fig. 14 ] the figure 14 represents in plan view, in a schematic way, the slab of the figure 13 ,
[Fig 15] la figure 15 représente en vue de dessus, de manière schématique, un autre exemple de dalle,[ Fig. 15 ] the figure 15 schematically shows another example of a slab,
[Fig 16] la figure 16 représente en vue de dessus, de manière schématique, un autre exemple de dalle,[ Fig. 16 ] the figure 16 schematically shows another example of a slab,
[Fig 17] la figure 17 représente en vue de dessus, de manière schématique, un autre exemple de dalle,[ Fig. 17 ] the figure 17 schematically shows another example of a slab,
[Fig 18] la figure 18 représente en vue de côté, de manière schématique, la dalle de la figure 17,[ Fig. 18 ] the figure 18 schematically represents in side view the slab of the figure 17 ,
[Fig 19] la figure 19 représente en coupe transversale, de manière schématique, un autre exemple de dalle selon l'invention,[ Fig. 19 ] the figure 19 schematically represents in cross section another example of a slab according to the invention,
[Fig 20] la figure 20 est un schéma bloc illustrant différentes étapes du procédé de fabrication d'une dalle selon l'invention,[ Fig. 20 ] the figure 20 is a block diagram illustrating different steps of the method for manufacturing a slab according to the invention,
[Fig 21] la figure 21 est un schéma bloc illustrant différentes étapes du procédé de conception d'une dalle selon l'invention.[ Fig. 21 ] the figure 21 is a block diagram illustrating different steps of the method for designing a slab according to the invention.

Description détailléedetailed description

On a illustré sur les figures 3 et 4 un exemple de dalle 1 conforme à l'invention. Une telle dalle peut être une dalle de chaussée, notamment pour chaussée ferroviaire, routière, portuaire ou aéroportuaire. Elle peut en variante constituer une dalle d'ouvrage en particulier du bâtiment ou de travaux publics.We have illustrated on the figures 3 and 4 an example of a slab 1 in accordance with the invention. Such a slab can be a pavement slab, in particular for a railway pavement, road, port or airport. It can alternatively constitute a slab of work in particular of the building or public works.

La dalle 1 présente une forme générale rectangulaire, d'une hauteur totale H égale à 20 cm, mesurée selon l'axe vertical Z. La dalle 1 comporte une première partie de dalle 2 réalisée en un premier béton. La dalle 1 comporte une deuxième partie de dalle 3 recouvrant au moins partiellement, dans cet exemple totalement, la première partie de dalle 2, la deuxième partie de dalle 3 étant réalisée en un deuxième béton, différent du premier béton, la performance du premier béton étant plus haute que celle du deuxième béton. La première partie de dalle 2 et la deuxième partie de dalle 3, de même que leur interface, s'étendent dans des plans perpendiculaires à l'axe vertical Z. Ainsi, la dalle 1 s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe vertical Z.The slab 1 has a generally rectangular shape, with a total height H equal to 20 cm, measured along the vertical axis Z. The slab 1 comprises a first part of slab 2 made of a first concrete. The slab 1 comprises a second part of the slab 3 covering at least partially, in this example totally, the first part of the slab 2, the second part of the slab 3 being made of a second concrete, different from the first concrete, the performance of the first concrete being higher than that of the second concrete. The first slab part 2 and the second slab part 3, as well as their interface, extend in planes perpendicular to the vertical axis Z. Thus, the slab 1 extends in a plane perpendicular to the axis vertical Z.

La dalle 1 comporte encore au moins un élément de liaison, dans cet exemple une pluralité d'éléments de liaison, reliant la première partie de dalle 2 et la deuxième partie de dalle 3. Le ou les éléments de liaison est/sont configuré(s) et disposé(s) de manière à reprendre un effort de cisaillement à l'interface entre la première partie de dalle 2 et la deuxième partie de dalle 3.The slab 1 further comprises at least one connecting element, in this example a plurality of connecting elements, connecting the first part of the slab 2 and the second part of the slab 3. The connecting element(s) is/are configured ) and arranged so as to take up a shear force at the interface between the first part of the slab 2 and the second part of the slab 3.

Dans cet exemple, la première partie de dalle 2 présente une hauteur h₁ de 5 cm tandis que la deuxième partie de dalle 3 présente une hauteur h2 de 15 cm.In this example, the first slab part 2 has a height h ₁ of 5 cm while the second slab part 3 has a height h2 of 15 cm.

Comme visible sur les figures 3 et 4, la deuxième partie de dalle 3 est disposée au-dessus de la première partie de dalle 2, au moins dans la position finale sur site de la dalle 1.As seen on the figures 3 and 4 , the second slab part 3 is arranged above the first slab part 2, at least in the final position on site of the slab 1.

Toujours dans cet exemple, la surface supérieure 5 de la première partie de dalle 2 est en contact, dans cet exemple direct, avec la surface inférieure 6 de la deuxième partie de dalle 3, hormis bien entendu dans les zones occupées par les éléments de liaison 4.Still in this example, the upper surface 5 of the first slab part 2 is in contact, in this direct example, with the lower surface 6 of the second slab part 3, except of course in the zones occupied by the connecting elements 4.

Les éléments de liaison 4 sont formés dans cet exemple par une pluralité de connecteurs 10 comportant chacun une tige rectiligne, réalisée dans cet exemple en métal, notamment en acier, disposée verticalement parallèlement à l'axe Z au sein de la dalle 1. Les connecteurs 10 sont tous de même type dans cet exemple.The connecting elements 4 are formed in this example by a plurality of connectors 10 each comprising a rectilinear rod, made in this example of metal, in particular of steel, arranged vertically parallel to the axis Z within the slab 1. The connectors 10 are all of the same type in this example.

On ne sort pas du cadre de l'invention si les connecteurs 10 comportent un goujon métallique enveloppé d'un matériau polymère.It is not beyond the scope of the invention if the connectors 10 comprise a metal stud wrapped in a polymer material.

Les connecteurs 10 sont totalement noyés dans la dalle 1, c'est-à-dire ne faisant saillie ni sous la surface inférieure 7 de la première partie de dalle 2 ni au-dessus de la surface supérieure 8 de la deuxième partie de dalle 3, comme visible sur la figure 2. Les connecteurs 10 sont disposés en rangées 11, à équidistance au sein d'une rangée 11, les rangées 11 étant également à équidistance entre elles. Une rangée 11 de connecteurs 10 est représentée sur la figure 3. Les connecteurs 10 ne sont pas reliés entre eux autrement que par la première et la deuxième parties de dalle 2 et 3.The connectors 10 are completely embedded in the slab 1, that is to say projecting neither below the lower surface 7 of the first part of slab 2 nor above the surface upper 8 of the second slab part 3, as visible on the picture 2 . The connectors 10 are arranged in rows 11, equidistant within a row 11, the rows 11 also being equidistant from each other. A row 11 of connectors 10 is shown on the picture 3 . The connectors 10 are not connected to each other other than by the first and the second slab parts 2 and 3.

Les connecteurs 10 présentent dans cet exemple un module d'Young E_s égal à 200 GPa et une résistance à la traction f égale à 500 MPa. Dans cet exemple, les connecteurs mesurent 13 cm de longueur.The connectors 10 have in this example a Young's modulus E _s equal to 200 GPa and a tensile strength f equal to 500 MPa. In this example, the connectors are 13 cm in length.

Le premier béton en constituant la première partie de dalle 2 est dans cet exemple un béton fibré non armé, les fibres présentes dans le béton étant des fibres métalliques structurelles, par exemple les fibres connues sous le nom Dramix^® 3D commercialisées par la société BEKAERT, présentant une longueur comprise entre 20 mm et 70 mm, dispersées au sein du béton.The first concrete constituting the first part of slab 2 is in this example an unreinforced fiber-reinforced concrete, the fibers present in the concrete being structural metal fibers, for example the fibers known under the name Dramix ^® 3D marketed by the company BEKAERT, having a length between 20 mm and 70 mm, dispersed within the concrete.

Aucune matière métallique structurelle, hors éléments de liaison 4 et les fibres métalliques, n'est présente dans la dalle 1, ni dans la première partie de dalle 2, ni dans la deuxième partie de dalle 3.No structural metallic material, apart from connecting elements 4 and the metallic fibres, is present in the slab 1, neither in the first part of slab 2, nor in the second part of slab 3.

La performance du premier béton dans cet exemple est de type haute performance, avec :

une résistance en traction par flexion f_t1 élevée égale à 6 MPa (mesurée sur béton dépourvu de fibres) ;
une résistance à la compression f_c1 élevée égale à 60MPa ;
le module d'Young moyen E_cm1 égal à 32 GPa.

The performance of the first concrete in this example is of the high performance type, with:

a high bending tensile strength f _t1 equal to 6 MPa (measured on fiber-free concrete);
a high compressive strength f _c1 equal to 60 MPa;
the average Young's modulus E _cm1 equal to 32 GPa.

Le deuxième béton est de type béton conventionnel, non ferraillé.The second concrete is of the conventional, non-reinforced concrete type.

La performance du deuxième béton est dans cet exemple de type faible performance, avec :

une résistance en traction par flexion ft2 faible égale à 2MPa ;
une résistance à la compression f_c2 élevée égale à 25MPa ;
le module d'Young moyen E_cm2 égal à 30GPa.

The performance of the second concrete is in this example of the low performance type, with:

a low bending tensile strength ft2 equal to 2MPa;
a high compressive strength f _c2 equal to 25 MPa;
the average Young's modulus E _cm2 equal to 30GPa.

Dans l'exemple illustré, la hauteur h₁ de la première partie de dalle 2, qui mesure 5 cm, correspond à 25% de la hauteur totale H, égale à 20 cm, de la dalle 1, la hauteur h2, qui est de 15 cm, de la deuxième partie de dalle 3 formant 75% de la hauteur totale H.In the example shown, the height h ₁ of the first slab part 2, which measures 5 cm, corresponds to 25% of the total height H, equal to 20 cm, of the slab 1, the height h2, which is 15 cm, from the second part of slab 3 forming 75% of the total height H.

On a représenté sur la figure 5 la distribution des déformations ε en fonction de la hauteur selon l'axe vertical Z dans la dalle 1 soumise à flexion.We represented on the figure 5 the distribution of the deformations ε as a function of the height along the vertical axis Z in the slab 1 subjected to bending.

On a représenté sur la figure 6 la distribution des contraintes σ en fonction de la hauteur selon l'axe vertical Z dans la dalle 1 soumise à flexion.We represented on the figure 6 the stress distribution σ as a function of the height along the vertical axis Z in the slab 1 subjected to bending.

La différence de module d'Young dans les deux parties de dalle 2 et 3 crée une discontinuité de la distribution des contraintes dans l'épaisseur de la dalle 1, comme visible sur la figure 6. Sous l'hypothèse de déformations dans le domaine élastique, la loi de Hooke permet d'exprimer les contraintes de manière proportionnelle à la déformation engendrée, dont le coefficient de proportionnalité est le module d'Young ou module élastique σ = E×ε.The difference in Young's modulus in the two slab parts 2 and 3 creates a discontinuity in the distribution of the stresses in the thickness of the slab 1, as visible on the figure 6 . Under the assumption of deformations in the elastic domain, Hooke's law makes it possible to express the stresses proportionally to the deformation generated, whose proportionality coefficient is the Young's modulus or elastic modulus σ = E×ε.

Selon la théorie des poutres et les hypothèses fondamentales de calcul, la section transversale de la dalle 1 reste plane dans la déformation. Par ailleurs, dans le cas particulier de la dalle 1, il n'y a pas de discontinuité dans la déformation à l'interface entre les deux couches, celles-ci étant considérées collées, effet obtenu grâce à la présence des éléments de liaison 4.According to beam theory and fundamental design assumptions, the cross section of slab 1 remains flat in the deformation. Moreover, in the particular case of slab 1, there is no discontinuity in the deformation at the interface between the two layers, these being considered glued, an effect obtained thanks to the presence of the connecting elements 4 .

Par conséquent, au niveau de l'interface entre la première partie de dalle 2 et la deuxième partie de dalle 3, la déformation est continue même si le module d'Young varie, ce qui génère une discontinuité de la contrainte dans la première partie de dalle 2 car le module de Young est plus élevé, et diminue la contrainte dans la deuxième partie de dalle 3 car le module élastique est plus faible, comme on peut le voir sur la figure 6.Consequently, at the level of the interface between the first part of slab 2 and the second part of slab 3, the deformation is continuous even if the Young's modulus varies, which generates a discontinuity of the stress in the first part of slab 2 because the Young's modulus is higher, and decreases the stress in the second part of slab 3 because the elastic modulus is lower, as can be seen on the figure 6 .

On ne sort pas du cadre de l'invention si les connecteurs 10 présentent une forme différente.It is not beyond the scope of the invention if the connectors 10 have a different shape.

On a représenté sur la figure 7 une forme de U pour chaque connecteur 10. Dans ce cas, la partie centrale du U est noyée dans la première partie de dalle 2 tandis que les branches du U sont noyées dans la deuxième partie de dalle 3, au moins partiellement.We represented on the figure 7 a U-shape for each connector 10. In this case, the central part of the U is embedded in the first panel part 2 while the branches of the U are embedded in the second panel part 3, at least partially.

La figure 8 illustre la possibilité de réaliser le connecteur 10 en forme de C avec aux extrémités des crochets 12 et 13 reliés par une partie sensiblement verticale 14, centrale. Le crochet 12 forme l'extrémité inférieure du connecteur 10 et est destiné à s'étendre dans la première partie de dalle 2. Le deuxième crochet 13 forme l'extrémité supérieure du connecteur 10 et est destiné à s'étendre dans la deuxième partie de dalle 3. La présence du crochet 13 peut être utile pour manipuler la dalle 1 en cours de fabrication, dans le cadre du transport d'un site de fabrication de la première partie de dalle 2 avec insertion des connecteurs 10 jusqu'à un site de destination par exemple.The figure 8 illustrates the possibility of making the connector 10 C-shaped with the ends of the hooks 12 and 13 connected by a substantially vertical part 14, central. The hook 12 forms the lower end of the connector 10 and is intended to extend into the first slab part 2. The second hook 13 forms the upper end of the connector 10 and is intended to extend into the second part of slab 3. The presence of the hook 13 can be useful for handling the slab 1 during manufacture, in the context of transport from a manufacturing site of the first part of slab 2 with insertion of the connectors 10 to a site of destination for example.

On ne sort pas du cadre de l'invention si le connecteur 10 comporte uniquement la partie verticale 14 et un seul des deux crochets 12 et 13.It is not beyond the scope of the invention if the connector 10 comprises only the vertical part 14 and only one of the two hooks 12 and 13.

Dans l'exemple illustré sur la figure 9, le connecteur 10 présente une forme de U comme dans l'exemple de la figure 7, avec, à chaque extrémité libre du U, une forme de crochet 15. Cette forme de crochet favorise la manutention comme dans l'exemple de la figure 8.In the example shown in the figure 9 , the connector 10 has a U-shape as in the example of the figure 7 , with, at each free end of the U, a hook shape 15. This hook shape facilitates handling as in the example of the figure 8 .

Sur la figure 10, le connecteur 10 comporte une tige verticale 16 ainsi qu'une tête soudée 17 disposée à chaque extrémité de la tige verticale 16 et s'étendant transversalement à celle-ci, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe Z une fois positionnée au sein de la dalle 1.On the figure 10 , the connector 10 comprises a vertical rod 16 as well as a welded head 17 arranged at each end of the vertical rod 16 and extending transversely thereto, that is to say perpendicular to the axis Z once positioned within slab 1.

On ne sort pas du cadre de l'invention si le connecteur 10 comporte uniquement une tête 17 à une extrémité supérieure ou inférieure de la tige verticale 16 et non deux comme dans l'exemple illustré. Une telle tête 17 ou de telles têtes 17 peu(ven)t être utile(s) pour le soulèvement de la première partie de dalle 2 lors de son transport.It is not beyond the scope of the invention if the connector 10 comprises only one head 17 at an upper or lower end of the vertical rod 16 and not two as in the example illustrated. Such a head 17 or such heads 17 can be useful for lifting the first part of the slab 2 during its transport.

Dans l'exemple illustré sur la figure 11, les connecteurs 10 comportent chacun un assemblage boulonné formé par un boulon 18 qui s'étend depuis la surface inférieure 7 de la première partie de dalle 2 et fait saillie au-dessus de la surface supérieure 8 de la deuxième partie de dalle 3, comme visible, et par un écrou 19 positionné sur chaque boulon 18 au-dessus de la surface supérieure 8 de la deuxième partie de dalle 3.In the example shown in the figure 11 , the connectors 10 each comprise a bolted assembly formed by a bolt 18 which extends from the lower surface 7 of the first slab part 2 and protrudes above the upper surface 8 of the second slab part 3, as visible, and by a nut 19 positioned on each bolt 18 above the upper surface 8 of the second slab part 3.

On a représenté sur la figure 12 un mode de réalisation de la dalle 1 dans lequel l'élément de liaison 4 comporte une composition adhésive 20, dans l'exemple illustré formée d'un bitume, disposée à l'interface entre la première partie de dalle 2 et la deuxième partie de dalle 3. Cette composition adhésive 20 a été déposée sur la première partie de dalle 2 avant coulage de la deuxième partie de dalle 3.We represented on the figure 12 an embodiment of the slab 1 in which the connecting element 4 comprises an adhesive composition 20, in the example illustrated formed of a bitumen, placed at the interface between the first part of the slab 2 and the second part of slab 3. This adhesive composition 20 was deposited on the first part of slab 2 before casting the second part of slab 3.

Dans ce cas, la première partie de dalle 2 et la deuxième partie de dalle 3 sont en contact indirect entre elles, dans la zone où la composition adhésive 20 est présente, étant séparées l'une de l'autre au niveau de l'interface par la composition adhésive 20.In this case, the first tile part 2 and the second tile part 3 are in indirect contact with each other, in the zone where the adhesive composition 20 is present, being separated from each other at the level of the interface by the adhesive composition 20.

Un autre mode de réalisation a été illustré sur les figures 13 et 14, dans lequel l'élément de liaison 4 comporte au moins un relief 21, dans cet exemple une pluralité de reliefs 21 formés à la surface supérieure 5 de la première partie de dalle 2 qui est destinée à être en contact avec la surface inférieure 6 de la deuxième partie de dalle 3. La deuxième partie de dalle 3 comporte des reliefs complémentaires 22, comme visible. Dans l'exemple illustré, les reliefs 21 et 22 forment des vagues, s'étendant chacun, comme visible sur la figure 14, sur toute la largeur (ou longueur) de la première partie de dalle 2.Another embodiment has been illustrated on the figure 13 and 14 , in which the connecting element 4 comprises at least one relief 21, in this example a plurality of reliefs 21 formed on the upper surface 5 of the first part of the slab 2 which is intended to be in contact with the lower surface 6 of the second slab part 3. The second slab part 3 comprises complementary reliefs 22, as visible. In the example illustrated, the reliefs 21 and 22 form waves, each extending, as seen in the figure 14 , over the entire width (or length) of the first slab part 2.

On ne sort pas du cadre de l'invention si la forme des reliefs 21 et 22 est différente et s'étend sur une zone restreinte, comme dans l'exemple illustré sur la figure 15 où chaque relief 21 forme un plot, les plots étant dans cet exemple agencés, à distance les uns des autres, sous forme de grille avec des colonnes et des rangées.It is not beyond the scope of the invention if the shape of the reliefs 21 and 22 is different and extends over a restricted area, as in the example illustrated in the figure 15 where each relief 21 forms a stud, the studs being in this example arranged, at a distance from each other, in the form of a grid with columns and rows.

La forme globale de la dalle 1 peut être rectangulaire avec une largeur et une longueur de même ordre comme dans l'exemple des figures 2 et 3 ou encore 14 et 15.The overall shape of the slab 1 can be rectangular with a width and a length of the same order as in the example of the figure 2 and 3 or even 14 and 15.

En variante, la dalle 1 peut former une poutre ou longrine, avec une largeur bien inférieure à la longueur. Un tel exemple est illustré sur la figure 16.Alternatively, the slab 1 can form a beam or sill, with a width much less than the length. One such example is illustrated in the figure 16 .

Dans l'exemple des figures 2 et 3, le recouvrement entre la première partie de dalle 2 et la deuxième partie de dalle 3 est total.In the example of figure 2 and 3 , the overlap between the first slab part 2 and the second slab part 3 is total.

On ne sort cependant pas du cadre de l'invention si la deuxième couche de dalle 3 recouvre seulement partiellement la première couche de dalle 2 comme c'est le cas dans le mode de réalisation illustré sur les figures 17 et 18. Dans cet exemple, la première partie de dalle 2 forme un rectangle évidé en son centre d'une partie évidée 23, sensiblement carrée dans cet exemple, et la deuxième partie de dalle 3 comporte deux portions 3a et 3b recouvrant deux côtés de la première partie de dalle 2 et non pas la partie évidée 23 ni la totalité des deux autres côtés de la première partie de dalle 2.However, it does not depart from the scope of the invention if the second layer of slab 3 only partially covers the first layer of slab 2 as is the case in the embodiment illustrated in the figures 17 and 18 . In this example, the first slab part 2 forms a rectangle hollowed out at its center by a hollowed-out part 23, substantially square in this example, and the second slab part 3 comprises two portions 3a and 3b covering two sides of the first part of slab 2 and not the recessed part 23 nor all of the two other sides of the first part of slab 2.

La première partie de dalle 2 peut, comme dans le mode de réalisation illustré sur la figure 19, comporter sur sa surface supérieure 5 au moins une réserve 25, deux dans l'exemple illustré, formant un relief en creux pour recevoir un réseau sec ou humide, illustré dans cet exemple par un tuyau T permettant de transporter un gaz, un liquide ou des câbles électriques ou informatiques. La zone de la première partie de dalle 2 occupée par les réserves 25 n'est pas en contact avec la deuxième partie de dalle 3, comme visible, indépendamment de l'élément de liaison 4 utilisé dans ce mode de réalisation.The first slab part 2 can, as in the embodiment illustrated in the figure 19 , comprise on its upper surface 5 at least one reserve 25, two in the example shown, forming a hollow relief to receive a dry or wet network, illustrated in this example by a pipe T for transporting a gas, a liquid or electrical or computer cables. The zone of the first slab part 2 occupied by the reserves 25 is not in contact with the second slab part 3, as can be seen, independently of the connecting element 4 used in this embodiment.

On a représenté sur la figure 20 différentes étapes d'un exemple de procédé de fabrication d'une dalle 1, selon l'invention.We represented on the figure 20 different steps of an exemplary method of manufacturing a slab 1, according to the invention.

Dans une première étape 30, on réalise la première partie de dalle 2 en un premier béton sur un site distinct du site de destination de la dalle 1.In a first step 30, the first part of slab 2 is produced in a first concrete on a site separate from the destination site of the slab 1.

Dans une étape 31, on inclut, pendant ou après l'étape 30, ledit au moins un élément de liaison 4 dans le cas où celui-ci est formé par un ou plusieurs connecteurs 10 ou reliefs 21. Lorsque l'élément de liaison 4 est formé par une composition adhésive 20, celle-ci est rapportée sur la première partie de dalle 2.In a step 31, during or after step 30, said at least one connecting element 4 is included in the case where the latter is formed by one or more connectors 10 or reliefs 21. When the connecting element 4 is formed by an adhesive composition 20, the latter is attached to the first part of the tile 2.

Dans une étape 32, on transporte la première partie de dalle 2 vers le site de destination de la dalle 1.In a step 32, the first part of slab 2 is transported to the destination site of slab 1.

Enfin, dans une étape 33, on réalise la deuxième partie de dalle 3 en coulant le deuxième béton sur la première partie de dalle 2, ou dans les zones de recouvrement souhaité, alors que la première partie de dalle 2 est en place sur le site de destination. Cela permet de donner une forme à la deuxième partie de dalle qui est « sur-mesure ». Ainsi, la deuxième partie de dalle peut présenter une forme qui permet d'épouser par exemple une forme de traverse ou de selle avec son ancrage, dans le cas d'une dalle pour chaussée ferroviaire, par exemple.Finally, in a step 33, the second part of slab 3 is produced by pouring the second concrete on the first part of slab 2, or in the desired overlap zones, while the first part of slab 2 is in place on the site. destination. This makes it possible to give a shape to the second part of the slab which is "tailor-made". Thus, the second part of the slab can have a shape which makes it possible, for example, to match the shape of a crosspiece or saddle with its anchoring, in the case of a slab for a railway roadway, for example.

A l'aide de la deuxième partie de dalle 3, on recouvre partiellement ou totalement la première partie de dalle 2 et le ou les éléments de liaison 4 de telle sorte qu'on forme la dalle 1.Using the second slab part 3, the first slab part 2 and the connecting element(s) 4 are partially or completely covered so that the slab 1 is formed.

Lorsqu'une ou plusieurs réserves 25 sont prévues, un ou plusieurs tuyaux T peuvent être intégrés avant coulage de la deuxième partie de dalle 3 dans la ou les réserves 25.When one or more reserves 25 are provided, one or more pipes T can be integrated before casting the second part of slab 3 in the reserve or reserves 25.

Lorsque l'élément de liaison 4 est une composition adhésive 20, celle-ci peut être rapportée sur la première partie de dalle 2 soit dans le site de fabrication de la première partie de dalle 2 soit lorsque cette dernière est en place sur le site de destination.When the connecting element 4 is an adhesive composition 20, the latter can be attached to the first part of the tile 2 either at the manufacturing site of the first part of the tile 2 or when the latter is in place on the site of destination.

On ne sort pas du cadre de l'invention si la deuxième partie de dalle 3 est réalisée sur le site de fabrication de la première partie de dalle 2, auquel cas la dalle 1 entièrement préfabriquée est ensuite transportée vers son site de destination.It is within the scope of the invention if the second slab part 3 is made on the manufacturing site of the first slab part 2, in which case the entirely prefabricated slab 1 is then transported to its destination site.

On a représenté sur la figure 21 différentes étapes d'un procédé de conception de la dalle 1, dans cet exemple la dalle 1 illustrée sur les figures 3 et 4.We represented on the figure 21 different stages of a design process for the slab 1, in this example the slab 1 illustrated on the figures 3 and 4 .

Dans une étape 40, on définit le module d'Young équivalent de la dalle 1. Le module d'Young équivalent de la dalle 1 peut être déterminé à partir d'une moyenne arithmétique pondérée des épaisseurs. En variante, le module d'Young est déterminé à l'aide d'une formule permettant d'obtenir une plage de valeurs avec un module d'Young minimum et un module d'Young maximum.In a step 40, the equivalent Young's modulus of the slab 1 is defined. The equivalent Young's modulus of the slab 1 can be determined from a weighted arithmetic mean of the thicknesses. As a variant, the Young's modulus is determined using a formula making it possible to obtain a range of values with a minimum Young's modulus and a maximum Young's modulus.

Puis, dans une étape 41, on définit les dimensions dudit au moins un élément de liaison 4, dans cet exemple des connecteurs 10, en se basant sur les normes, notamment l'Eurocode. Le dimensionnement dudit au moins un élément de liaison 4, notamment des connecteurs 10, est réalisé de manière à joindre les deux parties de dalle 2 et 3 et permettre le fonctionnement de la dalle 1 formée par les deux parties de dalle 2 et 3 comme un seul élément. Lorsque les connecteurs sont réalisés en acier, ils sont de préférence dimensionnés pour supporter principalement les efforts de cisaillement. Les dimensions peuvent être obtenues par modélisation exacte et calibrées par un dimensionnement selon les normes, notamment l'Eurocode. Ils peuvent ensuite être confirmés par la modélisation des aciers en poutre d'Euler Bernoulli.Then, in a step 41, the dimensions of said at least one connecting element 4, in this example connectors 10, are defined based on the standards, in particular the Eurocode. The dimensioning of said at least one connecting element 4, in particular connectors 10, is made in such a way as to join the two slab parts 2 and 3 and allow the operation of the slab 1 formed by the two slab parts 2 and 3 as a single element. When the connectors are made of steel, they are preferably sized to mainly support the shear forces. The dimensions can be obtained by exact modeling and calibrated by dimensioning according to standards, in particular the Eurocode. They can then be confirmed by the modeling of steels in beam of Euler Bernoulli.

Dans une étape 42, on définit un dimensionnement alternatif à celui des normes, en s'appuyant par exemple sur le critère de résistance de l'acier du connecteur 10 et du comportement du béton fibré formé par le premier béton.In a step 42, an alternative dimensioning to that of the standards is defined, based for example on the criterion of resistance of the steel of the connector 10 and of the behavior of the fiber-reinforced concrete formed by the first concrete.

Dans cette étape du procédé, on cherche à optimiser l'espacement entre les connecteurs 10, de manière à réduire le ferraillage excédentaire. Cela peut permettre d'optimiser la forme des connecteurs 10 et permettre l'obtention d'une géométrie plus performante que celle proposée par les normes, notamment par l'Eurocode.In this step of the method, it is sought to optimize the spacing between the connectors 10, so as to reduce the excess reinforcement. This can make it possible to optimize the shape of the connectors 10 and make it possible to obtain a more efficient geometry than that proposed by the standards, in particular by the Eurocode.

Après avoir mis en œuvre le procédé de conception, on peut mettre en œuvre le procédé de fabrication de la dalle tel que décrit plus haut et obtenir la dalle 1 illustrée sur les figures 2 et 3, par exemple.After having implemented the design process, it is possible to implement the process for manufacturing the slab as described above and obtain the slab 1 illustrated on the figure 2 and 3 , for instance.

ExempleExample

On a réalisé différentes dalles, sous forme d'échantillons, dont l'une est conforme à l'invention, ayant les mêmes performances de résistance en flexion, puis on a comparé l'empreinte carbone de chacune de ces dalles.Different slabs were produced, in the form of samples, one of which is in accordance with the invention, having the same bending strength performance, then the carbon footprint of each of these slabs was compared.

Exemple 1 : Dalle en béton arméExample 1: Reinforced concrete slab

On a réalisé une dalle rectangulaire de 14cm de hauteur × 30cm de largeur × 150cm de longueur/profondeur en béton C20/25 armé selon les normes Eurocodes.A rectangular slab of 14cm in height × 30cm in width × 150cm in length/depth was made in C20/25 reinforced concrete according to Eurocode standards.

Exemple 2 : Dalle en béton non arméExample 2: Unreinforced concrete slab

On a réalisé une dalle rectangulaire de 14cm de hauteur × 30cm de largeur × 150cm de longueur/profondeur en béton C35/45 non-armé selon les normes de chaussées routières et ferroviaires (NF P 98-086 et EN16432-2) pour avoir la même résistance que la dalle en béton armé.A rectangular slab of 14cm in height × 30cm in width × 150cm in length/depth was made of unreinforced C35/45 concrete according to road and rail pavement standards (NF P 98-086 and EN16432-2) to have the same resistance as the reinforced concrete slab.

Exemple 3 : Dalle en béton fibréExample 3: Fiber-reinforced concrete slab

On a réalisé une dalle rectangulaire de 11cm de hauteur × 30cm de largeur × 150cm de longueur/profondeur en béton C20/25 fibré sur toute la hauteur.We made a rectangular slab 11cm high × 30cm wide × 150cm long/depth in C20/25 fiber-reinforced concrete over the entire height.

Exemple 4 : Dalle selon l'inventionExample 4: Slab according to the invention

On a réalisé une dalle rectangulaire de 11cm × 30cm de largeur × 150cm de longueur/profondeur de hauteur en béton hybride ultra-performant, avec la première partie de dalle 2, la deuxième partie de dalle 3 et une pluralité de connecteurs 10 selon le mode de réalisation des figures 2 et 3 de l'invention. La hauteur de 11cm a été déterminée pour avoir les mêmes performances de résistance en flexion que les autres dalles-échantillons.A rectangular slab of 11cm × 30cm in width × 150cm in length / depth in height was made of high-performance hybrid concrete, with the first part of the slab 2, the second part of the slab 3 and a plurality of connectors 10 according to the mode of realization of figure 2 and 3 of the invention. The height of 11cm was determined to have the same bending strength performance as the other sample slabs.

Le tableau ci-dessous récapitule les données d'entrée et les résultats : [Tableau 1] Dalle en béton armé Dalle en béton non-armé Dalle en béton fibré Dalle selon l'invention Largeur de l'éprouvette (en cm) 30 30 30 30 Longueur de l'éprouvette (en cm) 150 150 150 150 Epaisseur de béton C35/45 (en cm) 0 14 0 0 Epaisseur de béton C20/25 (en cm) 14 0 0 5 (partie de dalle 2) Epaisseur de béton C20/25 fibré (en cm) 0 0 11 6 (partie de dalle 3) Quantité d'acier en poids (en kg) 0,995 0 2,228 (fibres métalliques) 1,263 (connecteurs 10 et fibres inclus) Bilan carbone (en kg eqCO₂) 14,075 16,569 13,387 12,161 Epaisseur totale (en cm) 14 14 11 11 The table below summarizes the input data and the results: [Table 1] Reinforced concrete slab Unreinforced concrete slab Fiber-reinforced concrete slab Slab according to the invention Specimen width (in cm) 30 30 30 30 Specimen length (in cm) 150 150 150 150 Thickness of concrete C35/45 (in cm) 0 14 0 0 Thickness of concrete C20/25 (in cm) 14 0 0 5 (slab part 2) Thickness of C20/25 fiber-reinforced concrete (in cm) 0 0 11 6 (slab part 3) Quantity of steel by weight (in kg) 0.995 0 2.228 (metal fibers) 1.263 (10 connectors and fibers included) Carbon footprint (in kg eqCO ₂ ) 14.075 16,569 13,387 12,161 Total thickness (in cm) 14 14 11 11

ConclusionConclusion

La conception de dalle selon l'invention permet de réduire l'épaisseur de la dalle de 20% et de réduire l'empreinte carbone de 13,5%.The slab design according to the invention makes it possible to reduce the thickness of the slab by 20% and to reduce the carbon footprint by 13.5%.

Claims

Dalle (1) de chaussée ferroviaire comportant : - une première partie de dalle (2) réalisée en un premier béton,

- une deuxième partie de dalle (3) disposée au-dessus de la première partie de dalle et recouvrant au moins partiellement la première partie de dalle (2), la deuxième partie de dalle (3) étant réalisée en un deuxième béton, différent du premier béton, la performance du premier béton étant plus haute que celle du deuxième béton,

- au moins un élément de liaison (4) comportant une pluralité de connecteurs reliant la première partie de dalle (2) et la deuxième partie de dalle (3), configuré et disposé de manière à reprendre un effort de cisaillement à l'interface entre la première partie de dalle (2) et la deuxième partie de dalle (3).

Railway pavement slab (1) comprising: - a first part of slab (2) made of a first concrete,

- a second slab part (3) arranged above the first slab part and at least partially covering the first slab part (2), the second slab part (3) being made of a second concrete, different from the first concrete, the performance of the first concrete being higher than that of the second concrete,

- at least one connecting element (4) comprising a plurality of connectors connecting the first slab part (2) and the second slab part (3), configured and arranged so as to take up a shearing force at the interface between the first slab part (2) and the second slab part (3).

Dalle (1) selon la revendication 1, dans laquelle le premier béton est un béton fibré non armé.Slab (1) according to Claim 1, in which the first concrete is an unreinforced fiber-reinforced concrete.

Dalle (1) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le deuxième béton est un béton standard non armé et non fibré.Slab (1) according to claim 1 or 2, in which the second concrete is a non-reinforced and non-fibered standard concrete.

Dalle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la performance du premier béton de type haute performance, avec une résistance en traction par flexion (ft₁) élevée comprise entre 3MPa et 25 MPa, mieux entre 6MPa et 15MPa, notamment égale à 6 MPa, et/ou une résistance à la compression (fc₁) élevée comprise entre 35 MPa et 160MPa, mieux entre 50 MPa et 160 MPa, notamment égale à 60MPa, et/ou le module d'Young moyen (E_cm1) (appellation Eurocode, règles de dimensionnement pour le béton armé) compris entre 25 et 70 GPa, mieux entre 30 GPa et 70GPa, notamment égal à 32 GPa.Slab (1) according to any one of the preceding claims, in which the performance of the first concrete of the high performance type, with a high flexural tensile strength (ft ₁ ) of between 3MPa and 25 MPa, better still between 6MPa and 15MPa, in particular equal to 6 MPa, and/or a high compressive strength (fc ₁ ) of between 35 MPa and 160 MPa, better still between 50 MPa and 160 MPa, in particular equal to 60 MPa, and/or the average Young's modulus (E _cm1 ) (Eurocode name, design rules for reinforced concrete) between 25 and 70 GPa, better still between 30 GPa and 70 GPa, in particular equal to 32 GPa.

Dalle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la performance du deuxième béton est de type faible performance, avec une résistance en traction par flexion (ft2) faible comprise entre 1MPa et 5MPa, mieux entre 2MPa et 5MPa, notamment égale à 2MPa, et/ou une résistance à la compression (fc2) élevée comprise entre 20 MPa et 70 MPa, mieux entre 25 et 70MPa, par exemple égale à 25MPa et/ou le module d'Young moyen (E_cm2) (appellation Eurocode, règles de dimensionnement pour le béton armé) compris entre 20 GPa et 40GPa, mieux entre 30 GPa et 40GPa, notamment égal à 30GPa.Slab (1) according to any one of the preceding claims, in which the performance of the second concrete is of the low performance type, with a low bending tensile strength (ft2) of between 1MPa and 5MPa, better still between 2MPa and 5MPa, in particular equal to 2 MPa, and/or a high compressive strength (fc2) of between 20 MPa and 70 MPa, better still between 25 and 70 MPa, for example equal to 25 MPa and/or the average Young's modulus (E _cm2 ) (designation Eurocode, dimensioning rules for reinforced concrete) between 20 GPa and 40 GPa, better still between 30 GPa and 40 GPa, in particular equal to 30 GPa.

Dalle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit au moins un élément de liaison (4) est rapporté et fixé dans la première partie de dalle.Slab (1) according to any one of the preceding claims, in which the said at least one connecting element (4) is attached and fixed in the first part of the slab.

Dalle (1) selon la revendication précédente, les connecteurs (10) étant non reliés entre eux autrement que par l'intermédiaire des premières et deuxièmes parties de dalle (2, 3).Panel (1) according to the preceding claim, the connectors (10) being not connected to one another other than via the first and second panel parts (2, 3).

Dalle (1) selon la revendication précédente, les connecteurs (10) étant choisis dans le groupe constitué par les connecteurs sous forme de tiges verticales ou recourbées à leur(s) extrémité(s), les connecteurs sous forme de tiges à tête(s) soudée(s), les connecteurs formés d'un assemblage boulonné, les connecteurs en forme de U et les connecteurs en forme de U à extrémités recourbées.Tile (1) according to the preceding claim, the connectors (10) being chosen from the group consisting of connectors in the form of rods that are vertical or curved at their end(s), the connectors in the form of rods with head(s) ) welded, connectors formed of a bolted assembly, U-shaped connectors and U-shaped connectors with bent ends.

Dalle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit au moins un élément de liaison (4) comporte une composition adhésive (20), telle qu'un bitume, disposée à l'interface entre la première partie de dalle (2) et la deuxième partie de dalle (3).Tile (1) according to any one of the preceding claims, in which the said at least one connecting element (4) comprises an adhesive composition (20), such as a bitumen, placed at the interface between the first part of the tile (2) and the second slab part (3).

Dalle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit au moins un élément de liaison (4) comporte au moins un relief (21), notamment une pluralité de reliefs, formé(s) à la surface de la première partie de dalle (2) qui est destinée à être en contact avec la deuxième partie de dalle (3).Slab (1) according to any one of the preceding claims, in which the said at least one connecting element (4) comprises at least one relief (21), in particular a plurality of reliefs, formed on the surface of the first slab part (2) which is intended to be in contact with the second slab part (3).

Dalle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la première partie de dalle (2) s'étend sur une hauteur (h₁) inférieure à la moitié de la hauteur totale (H) de la dalle (1), notamment sur une hauteur (h₁) comprise entre 10% et 50% de la hauteur totale (H) de la dalle (1), de préférence égale à environ 25% de la hauteur totale (H) de la dalle (1), la hauteur (h₁) de la première partie de dalle (2) étant notamment comprise entre 4 et 10 cm et la hauteur (h₂) de la deuxième partie de dalle (3) étant de préférence comprise entre 10 et 30 cm.Slab (1) according to any one of the preceding claims, in which the first part of the slab (2) extends over a height (h ₁ ) less than half the total height (H) of the slab (1) , in particular over a height (h ₁ ) of between 10% and 50% of the total height (H) of the slab (1), preferably equal to approximately 25% of the total height (H) of the slab (1) , the height (h ₁ ) of the first slab part (2) being in particular between 4 and 10 cm and the height (h ₂ ) of the second slab part (3) preferably being between 10 and 30 cm.

Dalle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, la première partie de dalle (2) comportant, sur sa surface (5) destinée à être en contact avec la deuxième partie de dalle, au moins une réserve (25) formant un relief en creux pour recevoir un réseau sec ou humide.Slab (1) according to any one of the preceding claims, the first slab part (2) comprising, on its surface (5) intended to be in contact with the second slab part, at least one reserve (25) forming a recessed relief to receive a dry or wet network.

Dalle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, la deuxième partie de dalle (3) recouvrant partiellement la première partie de dalle (2).Tile (1) according to any one of the preceding claims, the second tile part (3) partially covering the first tile part (2).

Procédé de fabrication d'une dalle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant les étapes suivantes : (a) Etape a : réaliser la première partie de dalle (2) avec le premier béton sur un site distinct du site de destination de la dalle (1),

(b) Etape b : intégrer, lors de l'étape a, ledit au moins un élément de liaison (4) dans la première partie de dalle (2) ou rapporter ledit au moins un élément de liaison (4) sur la première partie de dalle (2),

(c) Etape c : réaliser la deuxième partie de dalle (3) en coulant le deuxième béton sur la première partie de dalle (2) de manière à recouvrir au moins partiellement celle-ci et ledit au moins un élément de liaison (4) et à former la dalle (1).

Method of manufacturing a slab (1) according to any one of the preceding claims, comprising the following steps: (a) Step a: make the first part of the slab (2) with the first concrete on a site separate from the destination site of the slab (1),

(b) Step b: integrating, during step a, said at least one connecting element (4) in the first part of the slab (2) or attaching said at least one connecting element (4) to the first part slab (2),

(c) Step c: making the second part of the slab (3) by pouring the second concrete on the first part of the slab (2) so as to at least partially cover the latter and the said at least one connecting element (4) and forming the slab (1).