EP0153291A1

EP0153291A1 - Panneau isolant en matériau composite

Info

Publication number: EP0153291A1
Application number: EP85870023A
Authority: EP
Inventors: Marc Bekaert
Original assignee: Nv Voor Studie Bijstand En Onderzoek Ii Msbo Ii Mij
Current assignee: N.V. MAATSCHAPPIJ VOOR STUDIE, BIJSTAND EN ONDERZO
Priority date: 1984-02-15
Filing date: 1985-02-08
Publication date: 1985-08-28
Also published as: DE3574608D1; US4572857A; ES540406A0; EP0153291B1; ES8603007A1

Abstract

Un panneau auto-portant (1) jouissant de propriétés d'isolation thermique et de résistance au feu très élevées s'obtient en combinant une mousse plastique armée (2) avec des panneaux d'isolation réalisés en perlite expansée (3, 4). L'armature est constituée de poutres à treillis (11) recouvertes d'un treillis (10).

Description

La présente invention est relative à un panneau isolant en matériau composite destiné à être utilisé comme élément de construction dans l'industrie du bâtiment et constitué d'un noyau en mousse de plastique rigide de conductibilité thermique particulièrement faible, armé d'une armature en métal et recouvert sur au moins une de ses faces par un panneau de perlite.
Elle trouve ses applications dans la construction de bâtiments industriels, de bâtiments utilitaires, de nouveaux logements ou maisons d'habitation, comme dans les travaux de rénovation..
On connaît, par le brevet américain N° 3.510.391, un panneau composite comprenant une âme constituée d'une couche de matière plastique, recouverte sur au moins une de ses faces, par un panneau isolant sur base de perlite expansée.
L'emploi de semblables panneaux fait partie intégrante des techniques classiques de construction et d'isolation de toits plats et/ou inclinés.
Selon une technique connue, on ajoute dans une première phase, une structure portante. Cette structure portante peut comporter un cadre-support composé d'une série de poutrelles métalliques, de poutres de béton ou de bois sur lesquelles sont fixées, par exemple, des tôles d'acier profilées, auto-portantes.
Sur cette structure portante, on apporte dans un deuxième temps des panneaux isolants qui sont avantageusement les panneaux composites susdits.
Ces panneaux sont légers et possèdent d'excellentes propriétés de résistance au feu, de sorte qu'ils sont aptes à recevoir une couche souple de roofing, qui est posée directement avec du bitume chaud ou avec une flamme vive.
= Ces panneaux ne permettent cependant pas d'obtenir en une seule étape la structure portante et les propriétés d'isolation.
On connaît également par le brevet d'invention français N° 2.052.979 (SULLHOFER) un élément isolant auto-porteur pour toits et murs, constitué par une tÔle perforée profilée noyée dans une âme de matière isolante en mousse dure de polyuréthane comprise entre deux panneaux de recouvrement.
La fabrication d'un tel élément isolant se fait en continu et exige la mise en oeuvre d'un appareillage complexe, puisque la tôle perforée est déroulée d'une bobine montée sur un évidoir, est ensuite profilée par un dispositif de laminage et entre enfin sous forme d'une bande profilée dans une extrudeuse.
La présente invention a pour but de remédier à l'inconvénient susdit. Elle propose un panneau isolant composite de poids extrêmement faible, qui satisfait aux exigences les plus sévères en matière de résistance thermique.
Elle concerne un panneau isolant en matière composite destiné à être utilisé comme élément de construction dans l'industrie du bâtiment et constitué d'un noyau en mousse de plastique rigide de conductibilité thermique particulièrement faible, armé d'une armature en métal et recouvert sur au moins une de ses faces, par un panneau de perlite, essentiellement caractérisé en ce que l'armature susdite comporte un renforcement inférieur en un renforcement supérieur, qui comporte une série de tiges parallèles en acier, qui sont réparties à intervalles réguliers sur toute la largeur du panneau, en veillant à ce que les tiges de séries différentes soient reliées entre elles par des traverses et les tiges d'une même série soient reliées entre elles par un treillis.
Suivant une particularité de l'invention, les bords du panneau sont pourvus d'un assemblage à tenon et mortaise.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée suivante, faisant référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels :

- la figure 1 est une vue partiellement éclatée en perspective d'un panneau d'isolation suivant l'invention ;
- la figure 2 est une coupe transversale du panneau montré à la figure 1.

Dans ces dessins, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues,
Comme illustré aux figures 1 et 2, un panneau composite d'isolation selon l'invention est entièrement réalisé en matériau isolant. Ce panneau est désigné dans son ensemble par la notation de référence 1 et comprend une âme de mousse plastique armée 2, munie de chaque côté d'un panneau rigide d'isolation 3,4 réalisé sur base de perlite expansée.
La perlite est une roche vulcanique qui est d'abord broyée et ensuite expansée à environ 900°C jusqu'à environ vingt fois le volume initial. La perlite est ininflammable. Elle possède une très grande stabilité dimensionnelle et offre, sous forme plane, une grande résistance à la pression et une grande dureté ponctuelle. La strucure ne s'altère pas au cours du temps.
L'isolation réalisée sur base de perlite expansée est composée d'au moins 5% de perlite expansée, de fibres organiques et/ou anorganiques également de liants organiques et/ou anorganiques. Les granulés de permite expansée sont de préférence mélangées avec des fibres de cellulose et un liant. Les composants peuvent être mélangés dans un milieu aqueux et versé à l'épaisseur souhaitée sur un filet perforé, qui se déplace à une vitesse constante. Par pressage à l'épaisseur souhaitée et aspiration sous vide au travers du filet, on élimine la majeure partie de l'humidité. Ensuite, on sèche le panneau complètement dans un four.
La grande teneur de perlite assure une isolation thermique élevée comme d'excellentes propriétés ignifuges.
Une mousse synthétique possède un poids spécifique faible et offre une bonne résistance thermique. Cela vaut en particulier pour une mousse de polyuréthane.
Des panneaux de construction en mousse plastique rigide ont trouvé de nombreuses applications. Néanmoins les panneaux de mousse synthétique présentent lors de leur mise en oeuvre dans la construction, certains inconvénients, surtout dans leur comportement en cas d'incendie, constance thermique , stabilité dimensionnelle et caractéristiques techniques.
La combinaison d'une âme de mousse plastique recouverte d'au moins un panneau d'isolation réalisé sur base de perlite expansée possède les avantages de la mousse plastique comme celle de la perlite et minimalise les désavantages de chacun des deux produits.
Pour accroître la portance du panneau d'isolation, on préfère un armement 5 dans l'âme de mousse plastique.
L'armement 5, qui a pour but d'accorder une plus grande résistance au panneau de construction, peut être constitué d'un renforcement en métal ou en matériau plastique.
Dans une forme de réalisation particulière, l'armement comprend deux parties :

1. un renforcement inférieur 6 composé d'une série de tiges parallèles longitudinales 7 en acier ou en matière plastique qui sont posées sur un treillis métallique 8 d'armement en acier et reliées entre elles ;
2. un renforcement supérieur 9 constitué également d'une série de tiges longitudinales parallèles en acier ou matière synthétique et un treillis 10.

Les deux renforcements peuvent être combinés dans une poutre à treillis préfabriquée 11 qui est montée entre deux treillis métalliques 8 et 10.
L'armement est construit de telle façon que l'effort de traction et l'effort de flexion sont entièrement repris par l'acier, tandis que la pression n'est que partiellement reprise par l'acier.
Pour réaliser le panneau, on forme, à l'aide de deux panneaux de perlite 3,4, qui sont tenus éloignés l'un de l'autre, une cavité fermée.
On place ensuite sur le panneau inférieur 3, un treillis métallique 8 et diverses poutres à treillis 11. Ces poutres à treillis 11 sont constituées de tiges longitudinales 7 qui sont reliées entre elles par des traverses 12.
Ces poutres à treillis 11 sont placées parallèlement à des distances régulières. On place par-dessus un second treillis métallique .10 au-desus duquel on dépose finalement le second panneau d'isolation 4. On monte enfin des parois latérales pour former une cavité fermée.
Une couche de mousse polyuréthane dure ou d'une autre mousse organique est mise en forme directement entre les deux panneaux parallèles de perlite 3,4 d'une épaisseur de 15 à 20 mm par exemple.
L'emploi dans la mousse d'un renforcement non métallique procure une résistance thermique de l'élément plus élevé avec comme avantage supplémentaire un abaissement du poids.
Si une portance exceptionnelle de l'lément d'isolation est requis, il est recommandé que les matériaux composants aient une grande rigidité mécanique. On l'obtient en utilisant des panneux de perlite à haute densité, par exemple supérieure à 175 kg/m³.
La mousse plastique est par exemple une mousse dure sur base de polyuréthane. Elle a par exemple une densité supérieure à 35 kg/m³ et est du type moussage direct.
Le genre d'armement peut être modifié selon les exigences requises. L'armature donne la résistance mécanique la plus élevée lorsqu'elle est constituée de métal et par exemple de poutres à treillis se trouvant à courte distance l'une de l'autre. On prévoit de préférence un traitement pour protéger l'armature de la corrosion.
Par l'emploi de matériau pour panneau d'isolation sur base de perlite expansée, on obtient, par une densité plus élevée et l'édification d'une armature plus solide, malgré tout encore de très bonnes propriétés d'isolation thermiques et on peut réaliser des surtensions extraordinaires.
Dans tous les cas décrits ci-dessus, on peut augmenter la vitesse de réalisation, entre autres, en mettant en place un premier recouvrement de toit sur le panneau de perlite et sous celui-ci un écran protecteur de vapeur constitué par exemple par une feuille d'aluminium.
Le faible poids combiné à de réelles possibilités de préfabrication garantit un placement rapide et bon marché.
La combinaison de panneaux ar base de perlite expansée et de mousse plastique armée, accorde des propriétés thermiques et de résistance mécaniques extraordinaires à l'élément auto-porteur.
Les rebords des panneaux peuvent être munis d'un assemblage à tenon et mortaise de manière à permettre un placement parfaitement étanche.
Dans des milieux humides, cet assemblage à tenon et mortaise peut encore être mieux obturé par une bande adhésive étanche réalisée éventuellement en aluminium, de sorte que la diffusion de vapeur d'eau le long des joints est freinée.
La stabilité dimensionnelle du panneau de perlite permet d'y coller directement le système d'étanchéité traditionnel sur toits plats légèrement obliques.
La face supérieure du panneau est éventuellement pourvue d'une couche bitumeuse, laquelle assure une bonne adhésion de la première couche de revêtement du toit.

Claims

1. Panneau isolant en matériau composite destiné à être utilisé comme élément de construction dans l'industrie du bâtiment et constitué d'un noyau en mousse de plastique rigide de conductibilité thermique particulièrement faible, armé d'une armature en métal et recouvert sur au moins une de ses faces par un panneau de perlite, caractérisé en ce que l'armature susdite comporte un renforcement inférieur (6) et un renforcement supérieur (9) qui comporte une série de tiges parallèles (7) en acier, qui sont réparties à intervalles réguliers sur sur toute la longueur du panneau, en veillant à ce que les tiges de séries différentes soient reliées entre elles par des traverses (12) et les tiges d'une même série soient reliées entre elles par un treillis (8,10).

2. Panneau isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bords du panneau sont pourvus d'un assemblage à tenon et mortaise.