EP2154311B1 - Carreau pour revêtement à propriétés d'amélioration acoustique - Google Patents

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EP2154311B1
EP2154311B1 EP09163852.8A EP09163852A EP2154311B1 EP 2154311 B1 EP2154311 B1 EP 2154311B1 EP 09163852 A EP09163852 A EP 09163852A EP 2154311 B1 EP2154311 B1 EP 2154311B1
Authority
EP
European Patent Office
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tile
layer
damping
damping material
acoustic
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP09163852.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2154311A1 (fr
Inventor
Pierre Boyadjian
David Fournier
Serge Rimlinger
Michèle Curt
Cédric Chaveyriat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Weber SA
Original Assignee
Saint Gobain Weber SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Saint Gobain Weber SA filed Critical Saint Gobain Weber SA
Publication of EP2154311A1 publication Critical patent/EP2154311A1/fr
Application granted granted Critical
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Not-in-force legal-status Critical Current
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/02—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements
    • E04F15/08—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements only of stone or stone-like material, e.g. ceramics, concrete; of glass or with a top layer of stone or stone-like material, e.g. ceramics, concrete or glass
    • E04F15/082—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements only of stone or stone-like material, e.g. ceramics, concrete; of glass or with a top layer of stone or stone-like material, e.g. ceramics, concrete or glass with a top layer of stone or stone-like material, e.g. ceramics, concrete or glass in combination with a lower layer of other material
    • E04F15/085—The lower layer being of fibrous or chipped material, e.g. bonded with synthetic resins
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/02—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements
    • E04F15/08—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements only of stone or stone-like material, e.g. ceramics, concrete; of glass or with a top layer of stone or stone-like material, e.g. ceramics, concrete or glass
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/18—Separately-laid insulating layers; Other additional insulating measures; Floating floors
    • E04F15/181—Insulating layers integrally formed with the flooring or the flooring elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/18—Separately-laid insulating layers; Other additional insulating measures; Floating floors
    • E04F15/20—Separately-laid insulating layers; Other additional insulating measures; Floating floors for sound insulation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F2290/00—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for
    • E04F2290/04—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for insulation or surface protection, e.g. against noise, impact or fire
    • E04F2290/041—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for insulation or surface protection, e.g. against noise, impact or fire against noise
    • E04F2290/043—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for insulation or surface protection, e.g. against noise, impact or fire against noise with a bottom layer for sound insulation

Definitions

  • the invention relates to a tile for flooring or wall acoustic enhancement properties.
  • Tile means a ceramic-based tile such as earthenware, terra-cotta, sandstone, a glass tile, a marble tile, a reconstituted stone slab, or a slab made of composite material rigid that is such that one can walk on the slab when it is a floor covering.
  • the invention also relates to the coating obtained by the combination of several tiles with acoustic enhancement properties.
  • the main difference is improvement by acoustic insulation and improvement by acoustic correction.
  • Sound insulation reduces noise transmission from room to room, floor, ceiling or sidewalls. Sound insulation reduces mechanical noise, such as impact or impact noise, as well as airborne noise such as speakers or HiFi equipment:
  • Acoustic correction reduces the noise in the room where the sound source is located. Acoustic correction is for mechanical noise and airborne noise. In the case of mechanical noise on a floor, it is called acoustic noise correction when walking.
  • the floors are provided with acoustic underlayments on which the tiling type flooring is laid.
  • acoustic underlayments on which the tiling type flooring is laid.
  • cork slabs, or rubber-based underlays that are in the form of slabs or are constituted by a smoothing screed, or underlays based on generally synthetic fibers .
  • the patent application FR 2,361,515 proposes to stick polystyrene plates on the ground then to pour a mortar screed made of a mixture of cement, sand and rubber. Once the screed dries, we stick on the tiles.
  • the patent EP 0 413 626 B1 discloses a soundproofing slab with a hard surface facing the coating to be laid such as tiling, and support elastic reaction opposite. It comprises a dense and flexible sheet of supercharged fibers with a density of between 60 and 200 kg / m 3 which constitutes the elastic reaction medium, and a layer of bitumen reinforced by two thin layers of glass fibers anchored respectively in each of the faces of the bitumen layer to constitute the rigid face of the slab, the rigid layer having a thickness of about 5 to 6 mm with a basis weight of about 10 kg / m 2 .
  • the document FR 2,693,221 proposes an isolation solution in the form of rolls.
  • This underlayer has a main layer which is disposed on the side of the coating and a secondary layer which is arranged on the opposite side, ground side.
  • the secondary layer is a material which is for example based on a polyvinyl chloride (PVC), polyurethane rubber (PUR), polyethylene (PE), butadiene-styrene rubber (SBR) polymer, and has a thickness between 0.1 mm and 5 mm, with a density not exceeding 800 kg / m 3 .
  • PVC polyvinyl chloride
  • PUR polyurethane rubber
  • PE polyethylene
  • SBR butadiene-styrene rubber
  • the main layer of the underlayer makes it possible to achieve the mechanical strength of the assembly.
  • Its constituent material is for example a synthetic polymer such as polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), or a bitumen, but can also be made from original materials natural fibers such as wood fibers.
  • This layer is relatively hard on the surface but remains flexible enough to be rolled so that the underlayer can be in the form of rolls.
  • the object of the invention is to propose a solution which makes it possible to lay tiles quickly and simply while giving the coating once installed sound-improving properties.
  • the invention is defined by a tile having the features of claim 1 and a floor or wall covering having the features of claim 10.
  • This solution mainly gives a noise reduction when walking but also provides an insulation to the noises of shocks and airborne noise.
  • the document DE 20018439U1 discloses a tile having the features of the preamble of claim 1 and a coating having the features of the preamble of claim 10.
  • the layer of damping material has, at 20 ° C and for a frequency between 10 Hz and 5000 Hz, a dynamic Young's modulus E ' material less than 10 9 Pa and a loss factor tan ⁇ greater than or equal to at 0.08, preferably greater than 0.3. It will be noted that the measurements of the Young's modulus and the loss factor are carried out in a known manner using a viscoanalyzer.
  • the inventors have demonstrated that it was necessary for the layer of damping material to be sandwiched between the two rigid elements that are the tile and the support of the floor or wall type to achieve all its damping function by its work. in shear. This characteristic results in the impedance break (pronounced discontinuity of the stiffness of materials) which must exist between the tile and the damping material as well as between the damping material and the support. The shearing work of the damping layer then makes it possible to dissipate the energy.
  • the stiffness ratio between the damping material and the tile E ' material / tile must be less than 0.09, and the stiffness ratio between the damping material and the support E' material / E ' support must be also less than 0.09.
  • the layer of damping material consists of one or more viscoelastic polymeric materials, such as bitumen, polymers based on styrene-acrylic, polyvinyl butyral, in particular polyvinyl butyral proprietary improved acoustic damping.
  • viscoelastic polymeric materials such as bitumen, polymers based on styrene-acrylic, polyvinyl butyral, in particular polyvinyl butyral proprietary improved acoustic damping.
  • the layer of damping material may be in the form of a sheet or film, or in the form of a cast resin, and may consist of one or more damping polymeric material (s).
  • the layer of damping material is secured to the tile by gluing means of the aqueous glue type or by the intrinsic stickiness of the damping material, its tackiness may in particular be stimulated by a heat input.
  • the tile may be made of any rigid material, it is for example ceramic, such as earthenware, terracotta, sandstone, glass paste, marble, reconstituted stone, or rigid composite material.
  • the tile is secured to a rigid support, the ground or wall type, by bonding the layer of damping material.
  • a floor or wall covering can be provided.
  • the figure 1 illustrates a tile 1 with acoustic enhancement properties according to the invention.
  • the tile comprises a face 10 intended to be opposite a rigid support (floor or wall) on which the tile is intended to be placed, and an opposite face 11.
  • the face 10 integrally comprises a layer of damping material 2.
  • the face 11 is based on ceramic for example, or any other material customary in the constitution of tiled coating.
  • the layer 2 with damping material is characterized at 20 ° C. and at a frequency of between 10 Hz and 5000 Hz, by a loss factor tan ⁇ of at least 0.08, preferably greater than 0.3. and by a dynamic Young's modulus E ' material less than 10 9 Pa and preferably between 5.10 6 Pa and 10 9 Pa.
  • the damping layer consists of one or more viscoelastic damping materials.
  • damping materials there may be mentioned bitumen, polymers based on styrene-acrylic or butyl-based, for example polyvinyl butyral (PVB).
  • a preferred example of material is polyvinyl butyral with improved acoustic damping properties.
  • PVB with improved acoustic damping properties mention may be made of the material marketed under the name Saftex® Vanceva Quiet QC41 by the company Solutia, which exhibits at 20 ° C. and between 10 and 5000 Hz a loss factor tan ⁇ of between 0.4 and 1.1 and a Young's modulus E 'of between 7.8 ⁇ 10 6 Pa and 1.2 ⁇ 10 8 Pa, and in particular at 1000 Hz, a loss factor tan ⁇ of 1 and a Young's modulus E' from 5.10 to 7 Pa.
  • Saftex® Vanceva Quiet QC41 by the company Solutia
  • the layer 2 is in the form of a film which is secured to the tile by bonding means compatible between the material of the layer and that of the tile.
  • bonding means compatible between the material of the layer and that of the tile.
  • the layer 2 is in the form of a resin which is hot cast on the tile and whose material has the qualities necessary for adhesion with the tile material.
  • a resin which is hot cast on the tile and whose material has the qualities necessary for adhesion with the tile material.
  • it may be a substance based on styrene-acrylic.
  • the layer may consist of a stack of materials.
  • the layer has a thickness of between 0.2 and 3 mm, preferably between 0.2 and 1 mm.
  • the figure 2 illustrates the bonding of a plurality of tiles on a floor 3 which thus forms a tiled liner 4 with acoustic improvement property.
  • the damping layer makes it possible more particularly to provide an acoustic improvement over the noises when walking by reducing the amplitude of the bending waves in the tile generated by the impact, and thus to reduce the acoustic radiation of the tiles and therefore the noise. within the room itself.
  • the tile of the invention is primarily intended to be used directly as such to provide the appropriate acoustic enhancement coating, it is nevertheless possible to consider depositing beforehand an undercoat with open porosity and having some elasticity, such as the fiber-based underlays, which will be more particularly adapted to the insulation against impact noises. However, care should be taken to insert a rigid element between this fibrous underlayer and the damping layer so that the latter plays its full role according to the invention.
  • the tile is bonded to the support for which it is intended by bonding means 5 compatible with the damping layer 2 and with the support 3.
  • bonding means 5 compatible with the damping layer 2 and with the support 3.
  • These means are, for example, cement, plaster, wood, mineral binder, reinforced or molded nonwoven synthetic or mineral fibers.
  • the tile of the invention undoubtedly has acoustic enhancement properties.
  • Comparative tests were made between a sample of single tiles without damping layer (Example 1), and two samples of tiles with a damping polymeric layer (Examples 2 and 3). The samples are glued on a cement support.
  • Example 1 (ex.1) relates to a tile company DESVRES porcelain stoneware end vitrified, dimensions 200 mm x 200 mm x 7.5 mm, without damping layer.
  • Example 2 (ex.2) relates to the same ceramic tile as Example 1 and provided with a conventional polyvinyl butyral film, here the commercial name Saflex® RC41 film produced by the company SOLUTIA, which presents at 20 ° C between 10 and 5000 Hz, a loss factor tan ⁇ between 0.1 and 0.45 and a Young's modulus E 'between 2.5 ⁇ 10 8 Pa and 7 ⁇ 10 8 Pa, and in particular a loss factor tan ⁇ of 0.2 and a Young's modulus E 'of 5.9.10 8 Pa.
  • a conventional polyvinyl butyral film here the commercial name Saflex® RC41 film produced by the company SOLUTIA, which presents at 20 ° C between 10 and 5000 Hz, a loss factor tan ⁇ between 0.1 and 0.45 and a Young's modulus E 'between 2.5 ⁇ 10 8 Pa and 7 ⁇ 10 8 Pa, and in particular a loss factor tan ⁇ of 0.2 and a Young's modulus E 'of 5.9.
  • Example 3 (ex. 3) is related to the same ceramic tile as Example 1 and provided with a polyvinyl butyral film with improved acoustic dampening property of the trade name Saflex® Vanceva Quiet QC41 produced by the company SOLUTIA, which has at 20 ° C and between 10 and 5000 Hz, a loss factor tan ⁇ between 0.4 and 1.1 and a Young's modulus E 'between 7.8 10 6 Pa and 1.2 10 8 Pa, and in particular at 1000 Hz, a loss factor tan ⁇ of 1 and a Young's modulus E 'of 5.10 7 Pa.
  • Saflex® Vanceva Quiet QC41 produced by the company SOLUTIA
  • Table 1 summarizes the modal damping coefficient of each example, at 20 ° C and at several frequencies.
  • Ex.1 Ex.2 Ex. 3 Modal damping coefficient at 200 Hz 0.02 0.07 0.07 Modal damping coefficient at 1000 Hz 0.02 0.14 0.14 Modal damping coefficient at 3150 Hz 0.03 0.19 0.3
  • the significant increase in the modal damping coefficient reflects the actual acoustic improvement performance that a tile of the invention can provide.
  • the modal damping coefficient at 200 Hz is indicative of acoustic performance at low frequencies.
  • the increase in this damping coefficient from 0.02 to 0.07 reflects an energy dissipation in the larger structure and therefore a significantly lower radiated noise. This phenomenon is even more noticeable at the medium frequencies, according to the increase of the modal damping coefficient at 1000 Hz, and at the high frequencies according to the increase of the modal damping coefficient at 3150 Hz.
  • the modal damping coefficient is multiplied by 5 between a conventional coating and a coating having a damping layer according to the invention, or even multiplied by 10 using a damping material still improved as to its acoustic performance.
  • the stiffness ratio between the acoustic PVB Saflex® Vanceva Quiet QC41 (Example 3) and the ceramic tile E ' PVBac / E' tile is 0.001, so lower at 0.09 according to the invention.
  • the stiffness ratio between the PVB Saflex® Vanceva Quiet QC41 acoustics and cement, E ' PVBac / E' support is 0.004, so less than 0.09.
  • Such a tile also has a certain interest in the rapidity of laying a coating to provide acoustic enhancement properties.
  • the invention providing in the form of a complete kit, the tile incorporating the acoustic means, power by the provision of a plurality of tiles and by their direct bonding on the support to achieve the desired coating simply and quickly.

Landscapes

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  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Description

  • L'invention est relative à un carreau pour revêtement de sol ou mural à propriétés d'amélioration acoustique. On entend par carreau, un carreau à base de céramique telle que de la faïence, de la terre cuite, du grès, un carreau de pâte de verre, un carreau de marbre, une dalle en pierre reconstituée, ou encore une dalle en matériau composite rigide qui est tel qu'on peut marcher sur la dalle lorsqu'elle constitue un revêtement de sol.
  • L'invention concerne également le revêtement obtenu par l'association de plusieurs carreaux à propriétés d'amélioration acoustique.
  • Dans le domaine de l'amélioration acoustique, on distingue principalement l'amélioration par l'isolation acoustique et l'amélioration par la correction acoustique.
  • L'isolation acoustique assure de réduire la transmission des bruits d'une pièce à une autre, que ce soit par le plancher, le plafond ou les parois latérales. L'isolation acoustique réduit les bruits d'origine mécanique, tels que les bruits d'impact ou de choc, ainsi que les bruits aériens tels que les personnes qui parlent ou les matériels Hifi:
  • La correction acoustique assure de diminuer le bruit dans la pièce où se trouve la source acoustique. La correction acoustique vise les bruits d'origine mécanique et les bruits aériens. Dans le cas des bruits d'origine mécanique sur un plancher, on parle de correction acoustique du bruit à la marche.
  • Depuis de nombreuses années, pour assurer une isolation acoustique en particulier à l'encontre des bruits d'impact, on dote les sols de sous-couches acoustiques sur lesquelles on pose le revêtement de sol du type carrelage. On connaît à cet effet l'utilisation de dalles en liège, ou de sous-couches à base de caoutchouc qui se présentent sous forme de dalles ou sont constituées par une chape de ragréage, ou encore de sous-couches à base de fibres généralement synthétiques.
  • La demande de brevet FR 2 361 515 propose de coller des plaques de polystyrène sur le sol puis de couler une chape de mortier constituée d'un mélange de ciment, de sable et de caoutchouc. Une fois la chape sèche, on colle dessus le carrelage.
  • Le brevet EP 0 413 626 B1 divulgue une dalle insonorisante à surface dure en regard du revêtement à poser tel que du carrelage, et à support à réaction élastique à l'opposé. Elle comporte une nappe dense et flexible de fibres surcomprimées de masse volumique entre 60 et 200 kg/m3 qui constitue le support à réaction élastique, et une couche de bitume renforcée par deux couches minces de fibres de verre ancrées dans respectivement chacune des faces de la couche de bitume pour constituer la face rigide de la dalle, Ja couche rigide présentant une épaisseur de 5 à 6 mm environ avec une masse surfacique d'environ 10 kg/m2.
  • Le document FR 2 693 221 propose une solution d'isolement qui se présente sous forme de rouleaux. Cette sous-couche comporte une couche principale qui est disposée du côté du revêtement et une couche secondaire qui est agencée du côté opposé, côté sol.
  • La couche secondaire est un matériau qui est par exemple à base d'un polymère du type polychlorure de vinyle (PVC), caoutchouc de polyuréthane (PUR), polyéthylène (PE), caoutchouc de butadiène-styrène (SBR), et présente une épaisseur entre 0,1 mm et 5 mm, avec une densité ne dépassant pas 800 kg/m3.
  • La couche principale de la sous-couche permet de réaliser la résistance mécanique de l'ensemble. Son matériau constitutif est par exemple un polymère de synthèse tel qu'un polychlorure de vinyle (PVC), un polypropylène (PP), un polyéthylène (PE), ou encore un bitume, mais peut aussi être réalisé à partir de matériaux d'origine naturelle tels que des fibres de bois. Cette couche est relativement dure en surface mais reste suffisamment souple pour être enroulée afin que la sous-couche puisse se présenter sous forme de rouleaux.
  • Cependant, toutes ces sous-couches d'isolation acoustique nécessitent des systèmes spécifiques à installer, des procédés de mise en oeuvre longs et requérant parfois l'intervention de professionnels, en particulier dans la réalisation de chapes qui demandent un certain savoir-faire et engendrent des temps de séchage.
  • Or il est toujours souhaitable, que ce soit, pour l'artisan ou le particulier souhaitant lui-même poser son carrelage en le dotant d'une sous-couche acoustique, de réduire les temps de pose et de faciliter la mise en oeuvre de l'ensemble.
  • L'invention a pour but de proposer une solution qui permette de poser rapidement et simplement du carrelage tout en conférant au revêtement une fois posé des propriétés d'amélioration acoustique.
  • L'invention est définie par un carreau ayant les caractéristiques de la revendication 1 et un revêtement de sol ou mural ayant les caractéristiques de la revendication 10.
  • Cette solution propose ainsi un produit du type « tout en un », le carreau à poser étant déjà doté de moyens amortissants.
  • Cette solution confère surtout une diminution du bruit à la marche mais procure aussi une isolation aux bruits de chocs et aux bruits aériens.
  • Le document DE 20018439U1 divulgue un carreau ayant les caractéristiques du préambule de la revendication 1 et un revêtement ayant les caractéristiques du préambule de la revendication 10.
  • Selon une caractéristique, la couche de matériau amortissant présente, à 20 °C et pour une fréquence comprise entre 10 Hz et 5000 Hz, un module d'Young dynamique E'matériau inférieur à 109 Pa et un facteur de perte tanδ supérieur ou égal à 0,08, de préférence supérieur à 0,3. On notera que les mesures du module d'Young et du facteur de perte sont effectuées de manière connue à l'aide d'un viscoanalyseur.
  • En outre, les inventeurs ont mis en évidence qu'il était nécessaire que la couche en matériau amortissant soit prise en sandwich entre les deux éléments rigides que sont le carreau et le support du type sol ou mur pour réaliser toute sa fonction amortissante par son travail en cisaillement. Cette caractéristique se traduit par la rupture d'impédance (discontinuité prononcée de la raideur de matériaux) qui doit exister entre le carreau et le matériau amortissant ainsi qu'entre le matériau amortissant et le support. Le travail en cisaillement de la couche amortissante permet alors de dissiper l'énergie. Le rapport de rigidité entre le matériau amortissant et le carreau E'materiau/E'carreau doit être inférieur à 0,09, et le rapport de rigidité entre le matériau amortissant et le support E'materiau/E'support doit être aussi inférieur à 0,09.
  • Selon une caractéristique, la couche en matériau amortissant est constituée d'un ou de plusieurs matériaux polymériques visco-élastiques, tels que du bitume, des polymères à base de styrène-acrylique, du polyvinyle de butyral, en particulier du polyvinyle de butyral à propriété d'amortissement acoustique améliorée.
  • La couche en matériau amortissant peut se présenter sous forme d'une feuille ou d'un film, ou encore sous forme d'une résine coulée, et peut être constituée d'un ou de plusieurs matériau(x) polymériques amortissants.
  • Selon une autre caractéristique, la couche en matériau amortissant est solidarisée au carreau par des moyens de collage de type colle aqueuse ou par le caractère collant intrinsèque du matériau amortissant, sa pégosité pouvant notamment être stimulée par un apport de chaleur.
  • Le carreau peut être constitué de tout matériau rigide, il est par exemple en céramique, telle que de la faïence, en terre cuite, grès, pâte de verre, marbre, pierre reconstituée, ou matière composite rigide.
  • Le carreau est rendu solidaire d'un support rigide, du type sol ou mur, par collage de la couche en matériau amortissant.
  • Enfin, par l'association d'une pluralité de carreaux de l'invention, on peut fournir un revêtement de sol ou mural.
  • D'autres avantages et caractéristiques de l'invention vont à présent être décrits plus en détail en regard des dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 illustre une vue schématique en perspective d'un carreau à propriétés d'isolation acoustique selon l'invention;
    • La figure 2 illustre une vue schématique en coupe d'un sol revêtu de carreaux selon la figure 1.
  • Les figures ne sont pas à l'échelle pour en faciliter la lecture.
  • La figure 1 illustre un carreau 1 à propriétés d'amélioration acoustique selon l'invention.
  • Le carreau comprend une face 10 destinée à être en regard d'un support rigide (sol ou mur) sur lequel le carreau est destiné à être posé, et une face opposée 11.
  • La face 10 comporte de manière solidaire une couche de matériau amortissant 2.
  • La face 11 est à base de céramique par exemple, ou de tout autre matériau usuel dans la constitution de revêtement carrelé.
  • La couche 2 à matériau amortissant, dite couche amortissante, est caractérisée à 20°C et à une fréquence comprise entre 10 Hz et 5000 Hz, par un facteur de perte tanδ au moins égal à 0,08, de préférence supérieur à 0,3, et par un module d'Young dynamique E'matériau inférieur à 109 Pa et de préférence compris entre 5.106 Pa et 109 Pa.
  • La couche amortissante est constituée d'un ou de plusieurs matériaux amortissants visco-élastiques. On peut citer comme matériaux amortissants, du bitume, des polymères à base de styrène-acrylique ou à base de butyle, par exemple du polyvinyle de butyral (PVB).
  • Un exemple préférentiel de matériau est du polyvinyle de butyral à propriétés d'amortissement acoustique améliorées.
  • On peut citer comme PVB à propriétés d'amortissement acoustique améliorées, le matériau commercialisé sous la dénomination Saftex® Vanceva Quiet QC41 par la société Solutia qui présente à 20°C et entre 10 et 5000 Hz, un facteur de perte tanδ entre 0,4 et 1,1 et un module d'Young E' compris entre 7,8 106 Pa et 1,2 108 Pa, et en particulier à 1000 Hz, un facteur de perte tanδ de 1 et un module d'Young E' de 5.107 Pa.
  • La couche 2 se présente sous la forme d'un film qui est solidarisé au carreau par des moyens de collage compatibles entre le matériau de la couche et celui du carreau. A titre d'exemple, il est possible de solidariser le film de PVB acoustique au carreau en céramique à l'aide d'une colle aqueuse classique.
  • En variante, la couche 2 se présente sous la forme d'une résine qui est coulée à chaud sur le carreau et dont le matériau présente les qualités nécessaires à l'adhérence avec le matériau du carreau. A titre d'exemple il peut s'agir d'une substance à base de styrène-acrylique.
  • Que ce soit sous forme de résine ou de film la couche peut être constituée d'un empilement de matériaux.
  • La couche présente une épaisseur comprise entre 0,2 et 3 mm, de préférence entre 0,2 et 1 mm.
  • La figure 2 illustre le collage d'une pluralité de carreaux sur un sol 3 qui forme ainsi un revêtement carrelé 4 à propriété d'amélioration acoustique.
  • La couche amortissante permet plus particulièrement d'assurer une amélioration acoustique par rapport aux bruits à la marche en réduisant l'amplitude des ondes de flexion dans le carreau générées par l'impact, et de diminuer ainsi le rayonnement acoustique des carreaux et donc le bruit au sein même de la pièce.
  • Les inventeurs ont su mettre en évidence que cette fonction d'amortissement est d'autant plus prononcée par le fait que le carreau associé à la couche amortissante est collé sur un support rigide, le sol ou le mur. On crée alors une structure de type sandwich entre deux éléments rigides, qui permet de faire cisailler la couche intermédiaire amortissante et de dissiper l'énergie vibratoire.
  • Si le carreau de l'invention a surtout pour but d'être directement utilisé tel quel pour fournir le revêtement adéquat d'amélioration acoustique, il est néanmoins possible d'envisager de déposer au préalable une sous-couche à porosité ouverte et présentant une certaine élasticité, telle que les sous-couches à base de fibres, qui sera plus particulièrement adaptée à l'isolation contre les bruits d'impact. Toutefois, on veillera à intercaler un élément rigide entre cette sous-couche fibreuse et la couche amortissante pour que cette dernière joue pleinement son rôle selon l'invention.
  • Le collage du carreau sur le support auquel il est destiné est réalisé par des moyens de collage 5 compatibles avec la couche amortissante 2 et avec le support 3. Ces moyens sont par exemple du ciment, du plâtre, du bois, du liant minéral, des fibres synthétiques ou minérales non-tissés renforcées ou moulées.
  • Le carreau de l'invention possède incontestablement des propriétés d'amélioration acoustique.
  • Des tests comparatifs ont été faits entre un échantillon de carreaux simples sans couche amortissante (exemple 1), et deux échantillons de carreaux dotés d'une couche polymérique amortissante (exemples 2 et 3). Les échantillons sont collés sur un support en ciment.
  • Ces tests ont été effectués selon la méthode de mesure décrite dans le document ISO PAS 16940 en choisissant successivement lors du post-traitement la fréquence de résonance la plus proche de 200Hz, 1000 Hz et 3150Hz pour obtenir les coefficient d'amortissement modaux de la structure à 20°C et respectivement, à 200Hz, 1000 Hz et 3150Hz. Chaque échantillon mesuré est constitué d'un support en ciment de 5 mm d'épaisseur, d'une colle à carrelage classique et de trois carreaux de céramique liés par des joints de carrelage classiques sur une surface de 0,12 m2.
  • Les résultats obtenus pour les trois exemples sont résumés plus bas dans le tableau 1.
  • L'exemple 1 (ex.1) est relatif à un carreau de la société DESVRES en grès cérame fin vitrifié, de dimensions 200 mm x 200 mm x 7,5 mm, sans couche amortissante.
  • L'exemple 2 (ex.2) est relatif au même carreau en céramique que l'exemple 1 et doté d'un film en polyvinyle de butyral usuel, ici le film de nom commercial Saflex® RC41 produit par la société SOLUTIA, qui présente à 20°C entre 10 et 5000 Hz, un facteur de perte tanδ compris entre 0,1 et 0,45 et un module d'Young E' compris entre 2,5 108 Pa et 7 108 Pa, et en particulier un facteur de perte tanδ de 0,2 et un module d'Young E' de 5,9.108 Pa.
  • L'exemple 3 (ex .3) est relatif au même carreau en céramique que l'exemple 1 et doté d'un film en polyvinyle de butyral à propriété d'amortissement acoustique améliorée de nom commercial Saflex® Vanceva Quiet QC41 produit par la société SOLUTIA, qui présente à 20°C et entre 10 et 5000 Hz, un facteur de perte tanδ compris entre 0,4 et 1,1 et un module d'Young E' compris entre 7,8 106 Pa et 1,2 108 Pa, et en particulier à 1000 Hz, un facteur de perte tanδ de 1 et un module d'Young E' de 5.107 Pa.
  • Le tableau 1 ci-dessous résume le coefficient d'amortissement modal de chaque exemple, à 20°C et à plusieurs fréquences.
    Ex.1 Ex.2 Ex. 3
    Coefficient d'amortissement modal à 200 Hz 0,02 0,07 0,07
    Coefficient d'amortissement modal à 1000 Hz 0,02 0,14 0,14
    Coefficient d'amortissement modal à 3150 Hz 0,03 0,19 0,3
  • L'augmentation significative du coefficient d'amortissement modal traduit la performance réelle d'amélioration acoustique que peut fournir un carreau de l'invention.
  • Le coefficient d'amortissement modal à 200 Hz est révélateur des performances acoustiques à basses fréquences. L'augmentation de ce coefficient d'amortissement de 0,02 à 0,07 traduit une dissipation d'énergie dans la structure plus importante et donc un bruit rayonné significativement plus faible. On retrouve ce phénomène de façon encore plus marquée aux moyennes fréquences d'après l'augmentation du coefficient d'amortissement modal à 1000 Hz, et aux hautes fréquences d'après l'augmentation du coefficient d'amortissement modal à 3150 Hz.
  • Aux hautes et moyennes fréquences on voit que le coefficient d'amortissement modal est multiplié par 5 entre un revêtement classique et un revêtement doté d'une couche amortissante selon l'invention, voire même multiplié par 10 en utilisant un matériau amortissant encore amélioré quant à ses performances acoustiques.
  • Pour compléter ces mesures, à 1000 Hz et à 20°C, le rapport de rigidité entre le PVB acoustique Saflex® Vanceva Quiet QC41 (exemple 3) et le carreau en céramique, E'PVBac/E'carreau est de 0,001, donc inférieur à 0,09 selon l'invention. A 1000 Hz et à 20°C, le rapport de rigidité entre le PVB acoustique Saflex® Vanceva Quiet QC41 et le ciment, E'PVBac/E'support est de 0,004, donc inférieur à 0,09.
  • Un tel carreau présente en outre un intérêt certain dans la rapidité de pose d'un revêtement devant fournir des propriétés d'amélioration acoustique. L'invention proposant sous forme de kit complet, le carreau incorporant les moyens acoustiques, de pouvoir par la fourniture d'une pluralité de carreaux et par leur collage direct sur le support de réaliser le revêtement souhaité de manière simple et rapide.

Claims (10)

  1. Carreau (1) pour revêtement, ledit carreau (1) présentant un module d'Young E'carreau et comportant, de manière solidaire sur l'une de ses faces, une couche en matériau amortissant (2) conférant audit carreau des propriétés de dissipation d'énergie vibratoire, caractérisé en ce que ladite couche en matériau amortissant (2) présente à 20°C entre 10 Hz et 5000 Hz, un facteur de perte tanô au moins égal 0,08, de préférence supérieur à 0,3 , et un module d'Young dynamique E'matériau compris entre 5.106 Pa et 109 Pa, et en ce que le rapport E'matériau/ E'carreau est inférieur à 0,09.
  2. Carreau (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la couche en matériau amortissant (2) est constituée d'un ou de plusieurs matériaux polymériques visco-élastiques, choisi parmi le bitume, les polymères à base de styrène-acrylique et le polyvinyle de butyral.
  3. Carreau (1) selon la revendication précédente où le matériau amortissant est un polyvinyle à propriété d'amortissement acoustique améliorée.
  4. Carreau (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche en matériau amortissant (2) consiste en une feuille ou un film, ou en une résine coulée, et est constituée d'un ou de plusieurs matériau(x) polymériques amortissants.
  5. Carreau (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche en matériau amortissant (2) est solidarisée au carreau par des moyens de collage, de préférence un moyen de collage de type colle aqueuse.
  6. Carreau (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couche en matériau amortissant (2) est solidarisée au carreau de par le caractère collant intrinsèque du matériau amortissant.
  7. Carreau (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sa face (11) opposée à celle (10) comportant la couche en matériau amortissant est en céramique.
  8. Carreau (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la céramique est choisie parmi la faïence, la terre cuite, le grès, la pâte de verre, le marbre, la pierre reconstituée et une matière composite rigide.
  9. Carreau (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est destiné à être rendu solidaire d'un support rigide (3), du type sol ou mur, par collage de la couche en matériau amortissant (2).
  10. Revêtement de sol ou mural comprenant une pluralité de carreaux (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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