FR2687700A1 - Method and device for precracking compact hydraulic-binder materials - Google Patents

Abstract

In order to prevent upward growth of cracks set back in the upper layers, precracking is carried out in the road foundation material (10), treated with hydraulic binder, using a tool (1) whose narrow share (cutter) (3) hollows micro furrows in which a continuous band of thin plastic sheet (8) is arranged vertically using a cassette (4) whose bevelled lower face (6) allows change of direction of the film and vertical deposition of the latter. Blocking/braking means (12) for the film as well as, optionally, starting means (13) for this film are furthermore provided and fitted to the tool. Application, in particular, in roadway foundations, platforms or other similar surfaces.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA PREFISSURATION DE
MATERIAUX AUX LIANTS HYDRAULIQUES COMPACTES
La présente invention a trait au domaine de la construction, du renforcement et de la réfection de chaussées ou autres ouvrages. Elle concerne un procédé et un dispositif destinés à supprimer ou réduire la remontée, dans les couches supérieures, de fissures de retrait de matériaux traités aux liants hydrauliques compactés en particulier, quoique non exclusivement, d'assises de chaussées.PROCESS AND DEVICE FOR PRE-CRACKING OF
MATERIALS WITH COMPACT HYDRAULIC BINDERS
The present invention relates to the field of construction, reinforcement and repair of roadways or other works. It relates to a method and a device intended to suppress or reduce the rise, in the upper layers, of shrinkage cracks in materials treated with compacted hydraulic binders, in particular, although not exclusively, of road surfaces.

Le terme de "matériaux..." utilisé dans la description, s'entend d'une façon générale comme toute composition destinée à être appliquée sur une assise (de chaussée, plate-forme ou autre), comprenant une charge telle que graves, sable ou autrematériau fin ainsi qu'un liant hydraulique tel que ciment, ou équivalent, ladite composition étant destinée à être compactée avant mise en service de l'ouvrage à réaliser ou rénover. The term "materials ..." used in the description, is understood generally as any composition intended to be applied to a seat (road, platform or other), comprising a load such as serious, sand or other fine material as well as a hydraulic binder such as cement, or equivalent, said composition being intended to be compacted before putting into service of the structure to be produced or renovated.

On sait que l'utilisation de tels matériaux compactés en assise d'ouvrage amène, si aucune disposition particulière n'est prise, à la remontée de fissures de retrait dans la ou les couches supérieures de revêtement, comme par exemple la couche de roulement, en enrobé bitumineux ou autre composition. It is known that the use of such compacted materials at the base of a structure leads, if no particular provision is made, to the rise of shrinkage cracks in the upper coating layer or layers, such as for example the wearing course, bituminous mix or other composition.

Pour résoudre ce problème, il est connu de pratiquer une préfissuration de l'assise traitée au liant hydraulique. Cette technique permet de limiter les mouvements verticaux et horizontaux des fissures et, de ce fait, la transmission de fissures dans les couches supérieures. En pratique, on réalise des amorces de fissuration transversale avec un espacement, entre les sillons ainsi creusés, de 2 à 3 mètres environ, donc nettement inférieur en général à l'espacement d'une fissuration naturelle. To solve this problem, it is known practice to pre-crack the seat treated with hydraulic binder. This technique makes it possible to limit the vertical and horizontal movements of the cracks and, therefore, the transmission of cracks in the upper layers. In practice, transverse crack initiators are produced with a spacing, between the grooves thus dug, of approximately 2 to 3 meters, therefore clearly less in general than the spacing of a natural cracking.

Parmi les procédés de préf issuration connus à ce jour, on retiendra essentiellement deux groupes de réalisations. Selon la technique dite C.R.A.F.T., (marque déposée de Cochery-Bourdin-Chaussé) on utilise un engin muni d'un outil en forme de soc, pour l'ouverture du sillon, et permettant l'injection d'un liant, du type émulsion de bitume ; le liant empêche la prise du ciment au droit du film d'émulsion. Un tel traitement mixte (ciment/émulsion), nécessite un dosage de constituants et un choix d'émulsion qui sont difficiles à maîtriser. Conformément à un autre procédé dit à "joint actif", on utilise un dispositif qui creuse de façon importante la grave hydraulique ou assise de façon à pouvoir insérer dans la gorge obtenue un épais élément plastique de forme ondulée. Après bouchage, on applique le revêtement final.Ce procédé présente l'inconvénient d'exiger un sillon très large, généralement de 15 à 30 cms, et d'être d'une mise en oeuvre difficile. Among the pre-issuration processes known to date, two groups of embodiments will be retained. According to the so-called CRAFT technique (registered trademark of Cochery-Bourdin-Chaussé), a machine is used fitted with a tool in the shape of a ploughshare, for opening the groove, and allowing the injection of a binder, of the emulsion type. bitumen; the binder prevents the cement from setting on the emulsion film. Such a mixed treatment (cement / emulsion) requires a dosage of constituents and a choice of emulsion which are difficult to control. In accordance with another so-called "active joint" process, a device is used which significantly digs the hydraulic or seated grave so as to be able to insert into the groove obtained a thick plastic element of wavy shape. After capping, the final coating is applied. This process has the disadvantage of requiring a very broad furrow, generally 15 to 30 cms, and of being difficult to implement.

L'invention se situe dans ce domaine de la préfissuration avec interposition d'un élément ou moyen étranger au matériau traité au liant hydraulique à compacter. Elle vise un procédé et dispositif présentant, entre autres, l'avantage d'une mise en oeuvre facile et rapide, et donnant lieu à un bon arrangement des granulats de matériaux pour obtenir une compacité optimale. The invention lies in this field of prefissuring with the interposition of an element or means foreign to the material treated with the hydraulic binder to be compacted. It relates to a method and device having, inter alia, the advantage of an easy and rapid implementation, and giving rise to a good arrangement of the aggregates of materials to obtain an optimal compactness.

Conformément à sa caractéristique principale, le nouveau procédé consiste, tout en creusant à intervalles réguliers, des sillons de faible largeur, à déposer simultanément, dans les amorces de fissuration provoquées, et de façon verticale une bande continue de feuille en matière plastique de très faible épaisseur puis à procéder ensuite, de façon connue au compactage du matériau traité au liant hydraulique. In accordance with its main characteristic, the new process consists, while digging at regular intervals, furrows of small width, to deposit simultaneously, in the induced cracks, and vertically a continuous strip of plastic sheet of very small thickness and then proceed in a known manner to compact the material treated with the hydraulic binder.

La bande plastique est posée de telle sorte que le bord supérieur de celle-ci soit situé à une certaine distance de la surface du matériau de façon que la bande ne soit pratiquement pas touchée lors des opérations finales, classiques, de réglage et compactage du matériau. En pratique, pour un sillon creusé par exemple à 10-30 centimètres de la surface du matériau, la hauteur de la bande plastique déposée varie de 5 à 20 centimètres environ. D'une façon générale, la profondeur de pose doit avantageusement être comprise entre le quart et la moitié de la profondeur du sillon. The plastic strip is laid so that the upper edge of the latter is located at a certain distance from the surface of the material so that the strip is practically not touched during the final, conventional operations of adjusting and compacting the material. . In practice, for a groove dug for example at 10-30 centimeters from the surface of the material, the height of the plastic band deposited varies from 5 to 20 centimeters approximately. In general, the laying depth should advantageously be between a quarter and a half of the depth of the groove.

L'épaisseur du film plastique peut être très faible, par exemple comprise entre 30 et 300 microns, ce qui permet de réduire simultanément le coût de la matière utilisée tout en obtenant des résultats optimum. The thickness of the plastic film can be very small, for example between 30 and 300 microns, which makes it possible to simultaneously reduce the cost of the material used while obtaining optimum results.

La matière plastique utilisée peut-être celle couramment commercialisée comme par exemple du polychlorure de vinyle, du polystyrène basse densité, des polymères ou copolymères d'oléfines ou autres plastiques connus équivalents.The plastic material used may be that currently marketed such as for example polyvinyl chloride, low density polystyrene, polymers or copolymers of olefins or other equivalent known plastics.

Par ailleurs, selon une autre caractéristique, la largeur du film plastique utilisé est choisie de façon qu'elle soit comprise entre le quart et la moitié de l'épaisseur du matériau à préfissurer. Furthermore, according to another characteristic, the width of the plastic film used is chosen so that it is between a quarter and a half of the thickness of the material to be pre-cracked.

On comprendra qu'en pratique, et comme il sera à nouveau précisé ci-après, l'amorce de fissuration est constituée par un sillon très étroit, par exemple de largeur de l'ordre de 1 centimètre environ, ou quelques centimètres au maximum, qui se rebouche ensuite automatiquement dès l'introduction du mince film plastique. La faible épaisseur du film permet sa déformation lors du compactage par les squelettes granulaires du matériau d'assise, ce qui assure l'arrangement régulier des granulats et un bon transfert de charge pour le revêtement final. It will be understood that in practice, and as will be specified again below, the initiation of cracking consists of a very narrow groove, for example of width of the order of about 1 centimeter, or a few centimeters at most, which is then automatically re-filled as soon as the thin plastic film is introduced. The small thickness of the film allows its deformation during compaction by the granular skeletons of the seat material, which ensures the regular arrangement of the aggregates and good load transfer for the final coating.

L'invention a également pour objet un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé susvisé et notamment la pose automatique de la bande plastique dès la formation du micro-sillon. The invention also relates to a device allowing the implementation of the abovementioned process and in particular the automatic laying of the plastic strip as soon as the micro-groove is formed.

Conformément à sa caractéristique générale, le dispositif est essentiellement constitué par un ensemble automoteur supportant un outil en forme de sabot muni à l'avant d'un soc et dans lequel est insérée verticalement une cassette amovible au sein de laquelle se déroule un film plastique et dont la paroi inférieure est inclinée en biseau, un moyen de freinage ou blocage du film, déposé en position verticale dans le matériau, étant en outre prévu à proximité de la cassette. In accordance with its general characteristic, the device is essentially constituted by a self-propelled assembly supporting a shoe-shaped tool provided at the front of a ploughshare and in which a removable cassette is inserted vertically within which a plastic film takes place and the lower wall of which is inclined at a bevel, means for braking or blocking the film, deposited in a vertical position in the material, being furthermore provided near the cassette.

D'autres détails et caractéristiques ou moyens secondaires apparaîtront ci-après au cours de la description plus complète d'un mode de réalisation non limitatif illustré par les dessins annexés, qui représentent, de façon schématique, l'outil de travail proprement dit selon une vue en coupe transversale (fig.1) ainsi que la cassette amovible de déroulement du film en vue de côté (fig.2). Other details and secondary characteristics or means will appear below during the more complete description of a nonlimiting embodiment illustrated by the appended drawings, which schematically represent the working tool proper according to a cross-sectional view (fig.1) as well as the removable film unwinding cassette in side view (fig.2).

Afin de simplifier la représentation, l'ensemble automoteur, qui supporte l'outil selon l'invention, et constitué par un engin roulant motorisé de type conventionnel, n'a pas été figuré ici. Le matériel objet de l'invention et dont le déplacement est assuré par l'ensemble automoteur, est un outil sabot 1 relié par sa face supérieure 2 à l'engin roulant et dont la paroi avant revêt la forme d'un soc 3 dont la hauteur de pénétration dans le matériau varie en fonction de la largeur du film plastique utilisé. Le soc peut avoir, comme illustré sur la figure 1, une forme cintrée, bien adaptée pour équilibrer les efforts lors des préfissurations. In order to simplify the representation, the self-propelled assembly, which supports the tool according to the invention, and constituted by a motorized rolling vehicle of conventional type, has not been shown here. The material object of the invention and whose movement is ensured by the self-propelled assembly, is a shoe tool 1 connected by its upper face 2 to the rolling vehicle and whose front wall takes the form of a ploughshare 3 whose height of penetration into the material varies depending on the width of the plastic film used. The ploughshare may have, as illustrated in FIG. 1, a curved shape, well suited for balancing the forces during pre-cracking.

Les parois relativement rapprochées de l'outil enferment une cassette amovible 4, introduite dans l'outil par relevage d'un volet 5 dont la fermeture entraîne le blocage de la cassette. Cette dernière, grâce à sa face inférieure 6 inclinée à 450, permet lors de l'avancée de l'outil selon la flèche 7 le changement dre direction du film plastique 8 qui, issu du rouleau 9, descend verticalement le long de la cassette 4 pour pénétration dans le matériau 10 préfissuré et reste en position après changement de direction sur le biseau 6. The relatively close walls of the tool enclose a removable cassette 4, introduced into the tool by lifting a flap 5, the closing of which causes the cassette to be blocked. The latter, thanks to its lower face 6 inclined at 450, allows during the advancement of the tool according to arrow 7 the change of direction of the plastic film 8 which, coming from the roll 9, descends vertically along the cassette 4 for penetration into the pre-cracked material 10 and remains in position after change of direction on the bevel 6.

Le film 4 étant ancré verticalement dans le matériau à l'arrière du soc 3, l'avance de l'outil permet son déroulement et il importe que, à la fin d'une passe, c'est-à-dire après la préfissuration d'une largeur de chaussée et avant la passe suivante, il y ait rupture du film tout en conservant une partie de ce dernier à l'arrière du soc 3 pour assurer le réamorçage. The film 4 being anchored vertically in the material behind the share 3, the advance of the tool allows its unwinding and it is important that, at the end of a pass, that is to say after the pre-cracking of a width of roadway and before the next pass, there is a break in the film while retaining a part of the latter at the rear of the share 3 to ensure re-priming.

Afin d'obtenir ce résultat, on procède à une découpe ou prédécoupe du film selon plusieurs variantes.In order to obtain this result, the film is cut or precut according to several variants.

Conformément à un premier mode de réalisation, à une distance déterminée de la fin de la préfissure, le film 4 est prédécoupé en 11 (fig.2) en réalisant seulement des amorces de ruptures, par exemple sous forme de pointillés, sans sectionnement du ruban. In accordance with a first embodiment, at a determined distance from the end of the prefissure, the film 4 is precut at 11 (FIG. 2) by making only primers for ruptures, for example in the form of dotted lines, without cutting the ribbon .

L'avance de l'outil et la dépose du film dans le matériau continuent et, lorsque l'amorce de rupture est située derrière l'outil, on a prévu un système de blocage 12 qui freine le film 4. Ce système peut-être constitué par exemple par un rouleau excentrique.The advancement of the tool and the depositing of the film in the material continues and, when the breaking point is located behind the tool, a locking system 12 has been provided which brakes the film 4. This system may be constituted for example by an eccentric roller.

Lorsque le sabot continue à avancer, il y a rupture du film à l'endroit de la prédécoupe du fait de l'effort de traction subi par le film qui est ancré dans le matériau et freiné par l'outil. La longueur du ruban qui reste à l'arrière du sabot permet l'ancrage du ruban lors de la passe suivante.When the shoe continues to advance, there is a rupture of the film at the location of the precut due to the tensile force undergone by the film which is anchored in the material and braked by the tool. The length of the ribbon which remains at the back of the shoe allows the ribbon to be anchored during the next pass.

Selon une variante, ou autre mode de réalisation, on peut aussi utiliser un film ou ruban prédécoupé lors de sa fabrication, par exemple selon des amorces de rupture, droites ou inclinées, disposées à intervalles réguliers. Dans un cas, la rupture du film se fait au niveau d'une amorce située à l'arrière du système de blocage 12, à une distance pouvant varier jusqu'à la valeur de l'intervalle entre les prédécoupes. On prévoit alors généralement selon cette variante, un système d'amorçage 13, constitué par exemple par un rouleau de caoutchouc entraîné par moteur qui permet d'entraîner l'amorce restant à la sortie du rouleau 12 et d'ancrer la nouvelle portion de film verticalement dans le matériau 10. En pratique, il suffit d'avoir vingt à trente centimètres de film à la sortie de l'outil pour assurer le nouvel ancrage.Si cette distance est déjà atteinte, on peut alors se passer du rouleau d'amorçage 13. According to a variant, or other embodiment, it is also possible to use a film or tape precut during its manufacture, for example according to rupture initiators, straight or inclined, arranged at regular intervals. In one case, the film breaks at a primer located at the rear of the blocking system 12, at a distance which can vary up to the value of the interval between the precuts. According to this variant, a priming system 13 is then generally provided, constituted for example by a rubber roller driven by a motor which makes it possible to entrain the primer remaining at the outlet of the roller 12 and to anchor the new portion of film vertically in the material 10. In practice, it is enough to have twenty to thirty centimeters of film at the outlet of the tool to ensure the new anchoring. If this distance is already reached, we can then do without the priming roller 13.

Comme déjà dit ci-dessus, les profondeurs des sillons de préfissurations, provoqués dans une assise en matériau traité aux liants hydrauliques par l'étroit soc 6 de l'outil selon l'invention, peuvent varier de dix à trente, voire quarante centimètres, la pose verticale du film ou ruban plastique s'effectuant alors sur une hauteur de cinq à vingt centimètres et de telle sorte qu'un intervalle d'environ cinq centimètres ou plus soit prévu entre la surface du matériau et le bord supérieur du film. As already said above, the depths of the pre-cracking grooves, caused in a seat of material treated with hydraulic binders by the narrow plowshare 6 of the tool according to the invention, can vary from ten to thirty, even forty centimeters, the vertical laying of the film or plastic tape then taking place over a height of five to twenty centimeters and in such a way that an interval of approximately five centimeters or more is provided between the surface of the material and the upper edge of the film.

L'outil selon l'invention peut être utilisé pour la réalisation d'amorces de préfissuration et pose de film dans tout matériau traité par un liant hydraulique et destiné à être compacté avant mise en place de la couche finale du revêtement, par exemple en enrobé bitumineux ou autre. En pratique, les applications visent le traitement d'assises de chaussée, de plates-formes ou tous autres ouvrages de génie civil.  The tool according to the invention can be used for producing pre-cracking primers and laying of film in any material treated with a hydraulic binder and intended to be compacted before placing the final layer of the coating, for example in asphalt bituminous or otherwise. In practice, the applications are aimed at the treatment of road foundations, platforms or any other civil engineering works.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Procédé permettant de supprimer ou réduire la remontée, dans les couches supérieures, de fissures de retrait de matériaux traités aux liants hydrauliques compactés, notamment d'assise de chaussée, du type selon lequel on pratique une préfissuration transversale dans les dits matériaux à compacter après leur répandage, en creusant, à intervalles sensiblement réguliers, des sillons de faible largeur, CARACTERISE en ce que l'on dépose verticalement dans les sillons lors de la préfissuration une bande continue de feuille de matière plastique à faible épaisseur puis procède ensuite au compactage. 1. Method for eliminating or reducing the rise, in the upper layers, of shrinkage cracks in materials treated with compacted hydraulic binders, in particular of the road bed, of the type according to which transverse pre-cracking is practiced in said materials to be compacted after their spreading, by digging, at substantially regular intervals, grooves of small width, CHARACTERIZED in that a vertical strip of thin plastic sheet is deposited vertically in the grooves during pre-cracking, then compacting . 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pose de ladite bande dans un sillon est effectuée de telle sorte que le bord supérieur de la bande soit situé à une certaine distance de la surface de matériau afin de ne pas toucher à ladite bande lors des opérations finales de réglage et compactage du matériau. 2. Method according to claim 1, characterized in that the laying of said strip in a groove is carried out so that the upper edge of the strip is located at a certain distance from the surface of material so as not to touch said strip during the final operations of setting and compacting the material. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour un sillon creusé à 10-30 centimètres de la surface du matériau, la hauteur de la bande plastique déposée varie de 5 à 20 centimètres, environ. 3. Method according to claim 2, characterized in that, for a furrow dug to 10-30 centimeters from the surface of the material, the height of the plastic band deposited varies from 5 to 20 centimeters, approximately. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'épaisseur du film plastique utilisé varie de 30 à 300 microns et en ce que sa largeur varie entre un quart et la moitié de l'épaisseur de la couche de matériau à préfissurer. 4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the thickness of the plastic film used varies from 30 to 300 microns and in that its width varies between a quarter and a half of the thickness of the layer of material to be pre-cracked. 5. Dispositif de préfissuration pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est constitué par un ensemble automoteur supportant un outil en forme de sabot (1) muni à l'avant d'un soc (3) et comportant verticalement une cassette amovible (4) dans laquelle se déroule un film plastique (8) et dont la paroi inférieure est inclinée en biseau (6), un moyen de freinage du film (12), déposé en position verticale dans le matériau (10), étant en outre prévu à proximité de la cassette. 5. Pre-cracking device for implementing the method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is constituted by a self-propelled assembly supporting a shoe-shaped tool (1) provided at the front a ploughshare (3) and comprising vertically a removable cassette (4) in which a plastic film takes place (8) and the lower wall of which is inclined at a bevel (6), a means of braking the film (12), deposited upright in the material (10), being further provided near the cassette. tt 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite cassette (4) est maintenue en place dans l'outil (1) par un volet relevable (5) dont la fermeture entraîne le blocage de la cassette.6. Device according to claim 5, characterized in that said cassette (4) is held in place in the tool (1) by a lifting flap (5) whose closing causes the blocking of the cassette. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé, en ce qu'il comporte, à l'arrière de ladite cassette (4), un moyen de blocage/freinage (12) du film, sur lequel on a prévu (11) des amorces de rupture. 7. Device according to any one of claims 5 and 6, characterized in that it comprises, at the rear of said cassette (4), a locking / braking means (12) of the film, on which there is provided (11) incipient fractures. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit moyen de blocage (12) est constitué par un rouleau excentrique. 8. Device according to claim 7, characterized in that said locking means (12) consists of an eccentric roller. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il est en outre muni, lorsqu'on utilise un film à prédécoupes lors de son conditionnement, d'un moyen d'amorçage (13) de type rouleau motorisé ou analogue.  9. Device according to any one of claims 5 to 7, characterized in that it is also provided, when using a film with precuts during its packaging, of a priming means (13) of the type motorized roller or the like.