EP2634306B1 - Membrane de protection et son procédé de fabrication. - Google Patents

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EP2634306B1
EP2634306B1 EP12157383.6A EP12157383A EP2634306B1 EP 2634306 B1 EP2634306 B1 EP 2634306B1 EP 12157383 A EP12157383 A EP 12157383A EP 2634306 B1 EP2634306 B1 EP 2634306B1
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EP
European Patent Office
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cork
membrane
particles
cork particles
protective membrane
Prior art date
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EP12157383.6A
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EP2634306A1 (fr
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Caroline Martin
Hans Aerts
Eric Bertrand
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Imperbel NV
Original Assignee
Imperbel NV
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/64—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor for making damp-proof; Protection against corrosion
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N5/00—Roofing materials comprising a fibrous web coated with bitumen or another polymer, e.g. pitch
    • D06N5/003—Roofing materials comprising a fibrous web coated with bitumen or another polymer, e.g. pitch coated with bitumen
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B1/8409—Sound-absorbing elements sheet-shaped
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D5/00—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form
    • E04D5/12—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form specially modified, e.g. perforated, with granulated surface, with attached pads
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24355—Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]
    • Y10T428/24372—Particulate matter
    • Y10T428/24397—Carbohydrate

Definitions

  • the present invention relates to a protective membrane, in particular a soundproofing membrane or sound insulation based on mineral or vegetable bitumen, comprising a membrane body, a first and a second surface located on either side said membrane body, wherein the first surface comprises cork particles.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing a protective membrane.
  • a sound insulation membrane comprising cork particles on the first surface.
  • the cork particles have a particle size greater than 5 mm. This soundproofing membrane is intended to be applied beneath a floor covering.
  • a disadvantage of such an insulation membrane is at its surface because it is rough.
  • this type of insulation membrane can not be used to protect the roof of a building for example and for several reasons.
  • the first surface of such a membrane is not smooth because it has surface irregularities. Indeed, the cork particles, which have a particle size greater than 5 mm, are apparent on the surface. Therefore, said particles may be torn off during bad weather, for example.
  • This insulation membrane is not durable or able to be used for a roof.
  • the cork particles have a particle size greater than 5 mm and this has the consequence that the surface coverage of said cork particles is insufficient.
  • the use of cork particles greater than 5 mm prevents training a protective membrane comprising a first surface uniformly covered and smooth. Note that if the bituminous binder is physically accessible, it may constitute a risk of ignition during a fire, for example. This type of membrane does not withstand fire enough, and is therefore not suitable for use on the roof.
  • the cork particles present on the first surface are likely to easily absorb water because of the porosity of the cork.
  • the absorption of water by said cork particles leads to the formation of microorganisms or algae on the surface of the insulation membrane.
  • a surface protection membrane when it is applied to building roofs, for example.
  • a membrane which has cork particles greater than 5 mm since these are apparent to the naked eye.
  • the object of the invention is to overcome the drawbacks of the state of the art by providing a protective membrane, in particular a waterproofing or soundproofing membrane, which resists the tearing of the cork particles during bad weather for example, which guarantees a sufficient resistance to fire and which is aesthetic.
  • a protective membrane in particular a waterproofing membrane or sound insulation, according to the invention comprising cork particles on the first surface is characterized in that said cork particles have a particle size included between 0.5 - 3 mm, preferably between 1 and 3 mm, and were thermotrazed with steam.
  • the selection of a granulometric range makes it possible to obtain a protective membrane whose first surface is uniformly covered with cork particles.
  • the choice of a granulometric range makes it possible in practice to use a particulate mixture capable of uniformly covering the first surface of the membrane. protection, when distributing cork particles.
  • the particulate mixture comprises particles of small and larger sizes in a size range of 0.5 to 3 mm, preferably 1 to 3 mm.
  • small cork particles fill in gaps created by the presence of larger sized particles. It is this particulate arrangement that leads to an even distribution of the cork particles on the first surface.
  • the protective membrane according to the invention is also resistant to fire because it is sufficiently covered with cork particles and it avoids the risk of tearing said particles to the surface in case of bad weather for example since the surface is smooth enough.
  • the steam thermoprocessing of the cork particles leads to the production of hydrophobic particles.
  • This treatment makes it possible to enlarge the hydrophobic pores of the cork particles so that it no longer absorbs through its hydrophilic pores.
  • the steam thermoprocessing which is used targets the intrinsic structure of the cork particles.
  • the distribution of the cork particles, which have been heat-treated with steam, on the first surface of the protective membrane, leads to the formation of a hydrophobic surface. Said treatment makes it possible to avoid the formation of microorganisms or algae on the surface.
  • cork particles having a particle size of between 0.5 and 3 mm, preferably 1 to 3 mm, and which have been heat-treated with steam is thus of great importance since the combination of these two elements leads to obtaining a durable, waterproof, fire-resistant and aesthetic protection membrane.
  • the protective membrane according to the invention is characterized in that the membrane body comprises cork particles which have a particle size of between 60 and 500 ⁇ m, preferably between 63 and 125 ⁇ m.
  • a mineral bituminous mass consists of approximately 60% of oil.
  • Oil is a constituent of the bituminous binder that is present in the protective membrane and contributes to the required viscosity in the membrane. It is therefore necessary to respect a viscosity range of the bituminous binder in order to contain the oil in the crystalline zone of the bitumen mass.
  • Cork absorbs oil because it is a porous material. It must therefore be avoided that the use of cork particles and their ability to absorb oil affects the viscosity of the protective membrane. Indeed, the use of cork particles having a particle size greater than 500 microns in the membrane body causes the appearance of large particles on the surface of the bituminous mixture and thus an oil migration to the surface.
  • these particles then constitute points of weakness in the structure of the bituminous binder. This significantly affects the quality of the final product and its durability.
  • the use of cork particles having a particle size less than 60 microns is also inadequate. Indeed, said cork particles, in the form of powder, do not distribute themselves correctly in the bituminous mass which lacks coherence. Also, said particles absorb the oil which should remain in the bitumen mass in order to avoid obtaining a pasty bituminous binder. As a result, the cork particles do not adhere sufficiently to the bitumen binder. However, the cork particles must sufficiently adhere to the bitumen mass in order to obtain a coherent bituminous binder in which the oil remains in the crystalline phase of said binder.
  • cork particles which have a particle size of less than 60 ⁇ m in the membrane body leads to a viscous product and therefore does not conform to the desired quality.
  • the cork particles have a particle size of between 60 and 500 ⁇ m, preferably between 63 and 125 ⁇ m, the aforementioned problems do not appear.
  • the particle size range chosen comprises cork particles which adhere sufficiently to the mass of bitumen without however absorb such an amount of oil that could make the bituminous binder viscous.
  • This embodiment which uses cork particles which have a particle size of between 60 and 500 ⁇ m, preferably between 63 and 125 ⁇ m, provides a lightened waterproofing membrane with respect to the mineral fillers normally used and does not affect the quality, durability and viscosity of said membrane.
  • a protective membrane according to the invention is characterized in that, on the second surface, cork particles are distributed which have a particle size of between 60 and 500 ⁇ m, preferably between 63 and 125 ⁇ m. .
  • the advantage of using said cork particles on the second surface is to provide a lighter protective membrane. Indeed, the cork particles replace the usual mineral layer, talc, to avoid sticking during the winding of the membrane.
  • the second surface may also be called the bottom surface.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a protective membrane comprising a step in which an armature is impregnated with mineral or vegetable bitumen.
  • the manufacturing method according to the invention may also comprise a step in which the bitumen, mineral or vegetable, is mixed, prior to the impregnation of the reinforcement, with cork particles having a particle size of between 60 and 500 ⁇ m. preferably between 63-125 ⁇ m.
  • the process according to the invention also comprises a step which consists in distributing cork particles having a particle size distribution. between 60 - 500 ⁇ m, preferably 63 - 125 ⁇ m on the lower surface.
  • a known protective membrane comprises a membrane body, a first and a second surface located on either side of said membrane body.
  • the first surface may be called the upper surface and the second surface may be called the lower surface.
  • the membrane body comprises a mineral or vegetable bituminous binder.
  • a reinforcement for example, a glass and / or polyester web
  • the protective membrane is calendered in order to obtain a smooth product.
  • the product then obtained is uniform.
  • winding of the protective membrane it is in the form of a roller.
  • the first surface of a protective membrane comprises cork particles which have a particle size of between 0.5 and 3 mm, preferably between 1 and 3 mm. So, after impregnation of reinforcement 1 to bitumen 2 ( figure 1 ), for example, the cork particles, previously steam-treated with steam, are distributed on the first surface with the aid of a hopper 3 when the bitumen is still hot (180 ° C.). Finally, said membrane is preferably calendered twice in order to better adhere the cork particles to the surface of the membrane. Thanks to this calendering step, the cork particles adhere more to the upper surface of the membrane. The product obtained is then uniform, fire-resistant and durable.
  • the method of manufacturing a protective membrane involves a step of distributing the cork particles. For this is done using a hopper for example which is located above the protective membrane and the flow rate associated with the drop of the cork particles on the protective membrane is adjusted according to the speed of passage of the protective membrane. under the hopper.
  • thermoprocessing of cork particles can be carried out beforehand in the factory or at the place where the protective membrane is made.
  • Table 1 comprises the materials used according to the prior art during an upper surfacing (granules and slate flakes); and according to the invention the cork in two different forms namely cork 1-2 mm and cork heat-treated steam 0.5 - 3 mm.
  • Table 1 ⁇ / u> Slate granules Slate glitter Cork 1-2 mm
  • Steam heat treated cork 0.5 - 3 mm Unit Form granules flakes granules granules / Mass per m 2 1.6 1.2 0.3 0.4 kg / m 2 Blanket + ++ - + / calendering 1 1 1 2 RLX Passage Broof-T2 45 42 / 35 cm Passing to 3 mm 99 100 100 100 100 % To 2 mm 95 100 100 100 71 % Increasing to 1.25 mm 75 88 32 56 % Moving to 1 mm 54 68 5 47 % Passing 0.5 mm 35 2 0 15 %
  • Table 1 compares different parameters: shape, mass per m 2 , coverage, calendering, fire test such as broof-T2; and loops at 3 mm, 2 mm, 1.25 mm, 1 mm and 0.5 mm.
  • cork granules The shape of the cork granules is spherical and that of the slate flakes is flat. Cork granules have the same shape as slate granules.
  • the mass per m 2 (kg / m 2 ) is 1.6 kg / m 2 for slate granules, 1.2 kg / m 2 for slate flakes, 0.3 kg / m 2 for slate granules.
  • the cover represents the distribution of the cork particles on the protective membrane.
  • granules or slate flakes have, by their nature, a good particle size distribution.
  • cork requires the selection of a specific particle size range.
  • Table 1 compares the coverage of the upper surface of a protective membrane comprising cork particles between 1 - 2 mm and between 0.5 - 3 mm. It is found that the use of cork particles having a particle size of between 1 and 2 mm implies a lower quality coverage. Indeed, the range is then too restricted which does not lead to a mixture of sufficiently small and large particles at a time in order to obtain an even distribution on the upper surface. An enlarged particle size range must therefore be selected in order to obtain a better particle size distribution at the surface. Indeed, the particulate arrangement is sufficient when the cork particles have a particle size of between 0.5 - 3 mm, preferably between 1 and 3 mm. The distribution of said cork particles gives the membrane uniform coverage during the upper surfacing.
  • the calendering (4 and 5) consists in smoothing the membrane in order to avoid obtaining a membrane with irregularities on the surface using, preferably each time two rollers juxtaposed on either side of said membrane and placed on following each other. Calendering allows to obtain a smooth sealing membrane. It can be seen that only one calendering is necessary for the usual mineral fillers (granules and slate flakes) since the loads are aided by gravity. The heavy mineral fillers thus adhere more easily in the binder. On the other hand, the use of surface cork particles preferably involves double calendering. Indeed, said particles adhere less easily to the bituminous binder since the cork density is lower than the mineral charges usually used.
  • the broof-T2 is a fire test for the waterproofing membrane consisting of measuring the propagation of the generated flame under a flow of air. Note that there are many other fire tests. This fire test may vary from country to country. However, in all cases these tests evaluate the fire resistance of the material considered according to pre-established standards. It is found that the use of cork particles which have a particle size of between 1 and 2 mm on the first surface gives the protective membrane insufficient fire resistance. Indeed, this granulometric range does not include enough particles of different sizes to sufficiently cover the first surface. Therefore, the presence of said particles creates spaces during their distribution on the protective membrane and leads to expose a portion of the bituminous binder to the flame. This then promotes the spread of the flame.
  • Another advantage of this embodiment lies in the steam thermoprocessing of the cork particles which have a particle size of between 0.5 - 3 mm, preferably 1 - 3 mm.
  • This technique is based on two steps. First, the cork particles are reduced to granules. Then, these are thermotrazed with steam. The technique consists in concretely placing the cork granules in an autoclave oven, preferably at high temperature (300-360 ° C). This has the effect of causing the expansion of said particles which dilate and eventually agglomerate. This process provides hydrophobic cork granules. Thanks to steam thermoprocessing, the cork particles no longer absorb water. Therefore, the presence of hydrophobic cork particles on the upper surface of the protective membrane prevents the formation of microorganisms or algae on the surface.
  • the bituminous mass is mixed with cork particles which have a particle size of between 60 and 500 ⁇ m, preferably between 63 and 125 ⁇ m. Then, after the step of impregnating the bitumen reinforcement, for example, the cork particles, previously steam-treated with steam, which have a particle size of between 0.5, are distributed by means of a hopper. - 3 mm, preferably 1 - 3 mm on the first surface when the bitumen is still hot (180 ° C).
  • This embodiment targets the cork particles present in the membrane body. Note that this embodiment can be performed without having the presence of cork particles on the upper surface. It is then possible to obtain a protective membrane with cork particles only in the bituminous mass. ⁇ u> Table 2 ⁇ / u> Particles ⁇ 60 ⁇ m Particles between 63 - 500 ⁇ m Viscosity at 180 ° C (mPa.s) 21000 14000 Cold flexibility (° C) -12 -20 Penetration (dmm) 76 110
  • Table 2 compares the viscosity of the bituminous binder at 180 ° C (mPa.s), the cold flexibility of the protective membrane (° C) and the penetrability of said membrane (dmm) when using cork particles. , in the bitumen mass, which have a distribution less than 60 microns and cork particles which have a distribution between 63 - 500 microns. It should be noted that this last distribution has the desired characteristics in order to obtain a durable, quality and non-viscous protection membrane.
  • Table 3 makes a comparison between cork and the two mineral fillers (chalk and colemanite) usually used with the mineral or vegetable bituminous mass. It should be noted that the use of chalk or colemanite with a mass of mineral or vegetable bitumen is known, but not the use of cork as a filler in the mineral or vegetable bituminous mass. Let us add that the mineral fillers usually used have a higher density compared to cork. For example, chalk (2700 kg / m 3 ) has a higher density than cork (230 kg / m 3 ).
  • Table 3 compares for said materials various parameters: loops at 63 ⁇ m, 125 ⁇ m and 500 ⁇ m; the median diameter (X 50) and the oil absorbency capacity of each material expressed as a percentage by weight.
  • the percentage expressed represents the passage of particles in the screens. Therefore, the 500 micron pass passes all particles that have at least a particle size of 500 microns. Note that for the 3 materials, the passage is 100% so all the particles pass through the sieve. We see almost the same thing for the second passer-by. On the other hand, the passing of 63 microns does not allow any more to pass the particles of cork. This makes it possible to select the cork particles according to the desired particle size.
  • the median diameter corresponds to the passage of half of the particles through the sieve and targets the average grains. This provides information on the average size of cork particles.
  • the absorption of oil by the load used corresponds to the amount of standardized linseed oil that a mass of filler can absorb until reaching the saturation of the material and thus obtaining a paste. It is found that this parameter is very important for cork (600-700% by weight) compared to chalk (25-30% by weight) and colemanite (30-35% by weight).
  • cork 600-700% by weight
  • chalk 25-30% by weight
  • colemanite (30-35% by weight.
  • the use of cork can not affect the viscosity of the membrane in which case the impregnation step can be problematic because of the lack of coherence of the bituminous binder. Therefore, it is necessary that the oil remains in the crystalline zone of the bituminous binder in order to obtain a quality and durable protection membrane.
  • the cork particles included in the membrane body must have a particle size of between 60 and 500 ⁇ m, preferably between 63 and 125 ⁇ m.
  • the first surface of a protective membrane comprises cork particles which have a particle size of between 0.5 and 3 mm, preferably between 1 and 3 mm.
  • said membrane is calendered twice.
  • Table 4 ⁇ / u> Talc Cork (MF7) Unit To 500 ⁇ m 99 80 % To 250 ⁇ m 42 45 % To 125 ⁇ m 24 20 % Passing to 63 ⁇ m 2 5 %
  • Table 4 compares several loops (500, 250, 125 and 63 ⁇ m) for talc and cork.
  • talc is used as a mineral filler in order to be able to roll up the membrane in the form of a roll and to prevent this surface from sticking.
  • the replacement of talc with cork gives the same effect.
  • the use of cork allows for a lighter membrane without having to store two materials of different nature.

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Description

  • La présente invention se rapporte à une membrane de protection, en particulier une membrane d'étanchéité ou d'isolation sonore à base de bitume minéral ou végétal, comprenant un corps de membrane, une première et une seconde surface situées de part et d'autre dudit corps de membrane, où la première surface comporte des particules de liège.
  • La présente invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'une membrane de protection.
  • Une membrane d'isolation sonore comprenant des particules de liège sur la première surface est connue. Dans la membrane connue, les particules de liège ont une granulométrie supérieure à 5 mm. Cette membrane d'isolation sonore est destinée à être appliquée en-dessous d'un recouvrement de sol.
  • Un désavantage d'une telle membrane d'isolation se situe au niveau de sa surface car elle est rugueuse. De plus, ce type de membrane d'isolation ne peut pas être utilisé afin de protéger la toiture d'un immeuble par exemple et ce pour plusieurs raisons.
  • D'abord, la première surface d'une telle membrane n'est pas lisse car elle présente des irrégularités surfaciques. En effet, les particules de liège, qui ont une granulométrie supérieure à 5 mm, sont apparentes à la surface. Par conséquent, lesdites particules risquent d'être arrachées lors d'intempéries par exemple. Cette membrane d'isolation n'est donc pas durable ni apte à être utilisée pour une toiture.
  • Ensuite, les particules de liège ont une granulométrie supérieure à 5 mm et cela a pour conséquence que la couverture en surface desdites particules de liège est insuffisante. Cela conduit à l'obtention d'une membrane avec des particules de liège qui ne recouvrent seulement qu'une partie de la masse bitumineuse. Une partie du liant bitumineux est alors exposé au milieu environnant. Le fait d'avoir recours à des particules de liège supérieures à 5 mm empêche ainsi la formation d'une membrane de protection comprenant une première surface uniformément recouverte et lisse. Notons que si le liant bitumineux est physiquement accessible, il peut constituer un risque d'inflammation lors d'un incendie par exemple. Ce type de membrane ne résiste donc pas suffisamment au feu, et n'est donc pas apte à être utilisée en toiture.
  • Enfin, les particules de liège présentes sur la première surface sont susceptibles d'absorber aisément de l'eau vu la porosité du liège. L'absorption d'eau par lesdites particules de liège conduit à la formation de micro-organismes ou d'algues à la surface de la membrane d'isolation.
  • DE 2930895 A1 décrit de telles membranes.
  • Ajoutons qu'il est préférable d'avoir recours à une membrane de protection esthétique en surface lorsqu'elle est appliquée sur des toitures d'immeuble par exemple. Or, on constate que cela n'est pas le cas pour une membrane qui comporte des particules de liège supérieures à 5 mm puisque celles-ci sont apparentes à l'oeil nu.
  • L'invention a pour but de pallier aux inconvénients de l'état de la technique en procurant une membrane de protection, en particulier une membrane d'étanchéité ou d'isolation sonore, qui résiste à l'arrachement des particules de liège lors d'intempéries par exemple, qui garantit une résistante suffisante au feu et qui est esthétique.
  • Pour résoudre ce problème, une membrane de protection, en particulier une membrane d'étanchéité ou d'isolation sonore, suivant l'invention comportant des particules de liège sur la première surface est caractérisée en ce que les dites particules de liège ont une granulométrie comprise entre 0,5 - 3 mm, de préférence entre 1 - 3 mm et ont été thermotraitées à la vapeur.
  • La sélection d'une plage granulométrique permet d'obtenir une membrane de protection dont la première surface est uniformément recouverte de particules de liège. Le choix d'une plage granulométrique permet concrètement d'avoir recours à un mélange particulaire capable de recouvrir uniformément la première surface de la membrane de protection, lors de la répartition des particules de liège. En effet, le mélange particulaire comprend des particules de petites et de plus grandes tailles comprises dans une plage granulométrique de 0,5 à 3 mm, de préférence de 1 à 3 mm. Aussi, les particules de liège de petites tailles comblent les interstices créés par la présence des particules de tailles plus élevées. C'est cet agencement particulaire qui conduit à une répartition uniforme des particules de liège sur la première surface. De plus, la membrane de protection selon l'invention est aussi résistante au feu car elle est suffisamment recouverte de particules de liège et elle évite le risque lié à l'arrachement desdites particules à la surface en cas d'intempéries par exemple puisque la surface est suffisamment lisse.
  • Le thermotraitement à la vapeur des particules de liège conduit à l'obtention de particules hydrophobes. Ce traitement permet d'agrandir les pores hydrophobes des particules de liège afin que celui-ci n'absorbe plus par le biais de ses pores hydrophiles. On remarque que le thermotraitement à la vapeur qui est utilisé cible la structure intrinsèque des particules de liège. La répartition des particules de liège, qui ont été thermotraitées à la vapeur, sur la première surface de la membrane de protection, conduit à la formation d'une surface hydrophobe. Ledit traitement permet d'éviter la formation de micro-organisme ou d'algues en surface.
  • On comprend donc tout l'intérêt d'avoir recours à des particules de liège ayant une granulométrie comprise entre 0,5 - 3 mm, de préférence 1 - 3 mm, et qui ont été thermotraitées à la vapeur étant donné que la combinaison de ces deux éléments conduit à l'obtention d'une membrane de protection durable, étanche, résistante au feu et esthétique.
  • Dans une première forme de réalisation préférentielle, la membrane de protection selon l'invention est caractérisée en ce que le corps de membrane comporte des particules de liège qui ont une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence entre 63 -125 µm.
  • Une masse bitumineuse minérale est constituée d'environ 60 % d'huile. L'huile est un constituant du liant bitumineux qui est présent dans la membrane de protection et qui contribue à la viscosité requise dans la membrane. Il est donc nécessaire de respecter une plage de viscosité du liant bitumineux afin de contenir l'huile dans la zone cristalline de la masse de bitume. Le liège absorbe de l'huile car c'est un matériau poreux. Il faut donc éviter que l'usage des particules de liège et leur capacité d'absorber de l'huile n'affecte la viscosité de la membrane de protection. En effet, l'utilisation de particules de liège ayant une granulométrie supérieure à 500 µm dans le corps de membrane provoque l'apparition de grosses particules à la surface du mélange bitumineux et donc une migration d'huile vers la surface. De plus, ces particules constituent alors des points de fragilité dans la structure du liant bitumineux. Cela altère considérablement la qualité du produit final et sa durabilité. D'autre part, l'utilisation de particules de liège ayant une granulométrie inférieure à 60 µm est également inadéquate. En effet, lesdites particules de liège, se présentant sous forme de poudre, ne se répartissent pas correctement dans la masse bitumineuse qui manque alors de cohérence. Aussi, lesdites particules absorbent l'huile qui devrait rester dans la masse de bitume afin d'éviter d'obtenir un liant bitumineux pâteux. Par conséquent, les particules de liège n'adhèrent pas suffisamment au liant de bitume. Or, les particules de liège doivent suffisamment adhérer à la masse de bitume afin d'obtenir un liant bitumineux cohérent dans lequel l'huile reste dans la phase cristalline dudit liant. La présence de particules de liège qui ont une granulométrie inférieure à 60 µm dans le corps de membrane conduit à un produit visqueux et donc non conforme à la qualité recherchée. Lorsque les particules de liège ont une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence entre 63 - 125 µm, les problèmes susdits n'apparaissent pas. En effet, la plage granulométrique choisie comprend des particules de liège qui adhèrent suffisamment à la masse de bitume sans pour autant absorber une telle quantité d'huile qui pourrait rendre le liant bitumineux visqueux.
  • Ce mode de réalisation qui a recours à des particules de liège qui ont une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence entre 63 - 125 µm, procure une membrane d'étanchéité allégée par rapport aux charges minérales habituellement utilisées et n'affecte pas la qualité, la durabilité et la viscosité de ladite membrane.
  • Dans une autre forme de réalisation, une membrane de protection selon l'invention est caractérisée en ce que, sur la seconde surface, sont réparties des particules de liège qui ont une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence entre 63 - 125 µm.
  • L'avantage d'utiliser lesdites particules de liège sur la seconde surface consiste à fournir une membrane de protection plus légère. En effet, les particules de liège remplacent la couche minérale habituellement utilisée, le talc, pour éviter le collage lors de l'enroulement de la membrane. La seconde surface peut également être appelée surface inférieure.
  • L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'une membrane de protection comprenant une étape dans laquelle une armature est imprégnée de bitume minéral ou végétal. Une seconde étape consistant à répartir, sur la première surface, des particules de liège, thermotraitées à la vapeur, qui ont une granulométrie comprise entre 0,5 - 3 mm, de préférence entre 1 - 3 mm.
  • Le procédé de fabrication selon l'invention peut également comprendre, une étape dans laquelle le bitume, minéral ou végétal, est mélangé, préalablement à l'imprégnation de l'armature, avec des particules de liège ayant une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence entre 63 -125 µm.
  • Le procédé selon l'invention comprend également une étape qui consiste à répartir des particules de liège ayant une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence 63 - 125 µm sur la surface inférieure.
  • Les caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront de la description et du dessin donnés ci-après, à titre non limitatif. Dans le dessin, la figure 1 illustre le procédé suivant l'invention.
  • Une membrane de protection connue comporte un corps de membrane, une première et une seconde surface situées de part et d'autre dudit corps de membrane. Notons que la première surface peut être appelée surface supérieure et que la seconde surface peut être appelée surface inférieure. Le corps de membrane comporte un liant bitumineux minéral ou végétal. Selon le mode de réalisation habituel du procédé de fabrication, on plonge une armature (par exemple, un voile de verre et/ou de polyester) dans ledit liant bitumineux. Après imprégnation de l'armature au liant bitumineux, on calandre la membrane de protection afin d'obtenir un produit lisse. Le produit alors obtenu est uniforme. Après enroulage de la membrane de protection, celle-ci se présente sous la forme d'un rouleau.
  • Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la première surface d'une membrane de protection comporte des particules de liège qui ont une granulométrie comprise entre 0,5 - 3 mm, de préférence entre 1 - 3 mm. Donc, après imprégnation de l'armature 1 au bitume 2 (figure 1), on réparti à l'aide d'une trémie 3, par exemple, les particules de liège, préalablement thermotraitées à la vapeur, sur la première surface lorsque le bitume est encore chaud (180°C). Enfin, on calandre ladite membrane de préférence deux fois afin de mieux faire adhérer les particules de liège à la surface de la membrane. Grâce à cette étape de calandrage, les particules de liège adhèrent davantage à la surface supérieure de la membrane. Le produit obtenu est alors uniforme, résistant au feu et durable.
  • Notons que le procédé de fabrication d'une membrane de protection implique une étape de répartition des particules de liège. Pour ce faire, on utilise une trémie par exemple qui se situe au-dessus de la membrane de protection et le débit associé à la chute des particules de liège sur la membrane de protection est réglé en fonction de la vitesse de passage de la membrane de protection sous la trémie.
  • Ajoutons que le thermotraitement à la vapeur des particules de liège peut être réalisé au préalable en usine ou à l'endroit où la membrane de protection est réalisée.
  • Le tableau 1 comprend les matériaux utilisés suivant l'art antérieur lors d'un surfaçage supérieur (granulés et paillettes d'ardoise) ; et selon l'invention le liège sous deux formes différentes à savoir le liège 1-2 mm et le liège thermotraité à la vapeur 0,5 - 3 mm. Tableau 1
    Granulés d'ardoise Paillettes d'ardoise Liège 1-2 mm Liège thermotraité à la vapeur 0,5 - 3 mm Unité
    Forme granulés paillettes granulés granulés /
    Masse au m2 1,6 1,2 0,3 0,4 kg/m2
    Couverture + ++ -- + /
    Calandrage 1 1 1 2 Passage RLX
    Broof-T2 45 42 / 35 cm
    Passant à 3 mm 99 100 100 100 %
    Passant à 2 mm 95 100 100 71 %
    Passant à 1,25 mm 75 88 32 56 %
    Passant à 1 mm 54 68 5 47 %
    Passant 0,5 mm 35 2 0 15 %
  • Le tableau 1 permet de comparer différents paramètres : la forme, la masse au m2, la couverture, le calandrage, le test au feu tel que le broof-T2 ; et les passants à 3 mm, 2 mm, 1,25 mm, 1 mm et 0,5 mm.
  • La forme des granulés de liège est sphérique et celle des paillettes d'ardoise est plate. Les granulés de liège ont la même forme que les granulés d'ardoise.
  • La masse au m2 (kg/m2) est de 1,6 kg/m2 pour les granulés d'ardoise, 1,2 kg/m2 pour les paillettes d'ardoise, 0,3 kg/m2 pour le liège (1 - 2 mm) et 0,4 kg/m2 pour le liège thermotraité à la vapeur. On constate donc qu'il suffit de 0,4 kg de liège thermotraité à la vapeur pour couvrir 1 m2 contrairement aux granulés d'ardoise qui nécessitent de 1,6 kg de granulés pour couvrir la même surface par exemple.
  • La couverture représente la répartition des particules de liège sur la membrane de protection. On remarque que les granulés ou les paillettes d'ardoise ont, de par leur nature, une bonne répartition granulométrique. Par contre, le liège nécessite la sélection d'une plage granulométrique spécifique. Le tableau 1 compare la couverture de la surface supérieure d'une membrane de protection comprenant des particules de liège comprise entre 1 - 2 mm et entre 0,5 - 3 mm. On constate que l'utilisation de particules de liège ayant une granulométrie comprise entre 1 - 2 mm implique une couverture de moindre qualité. En effet, la plage est alors trop restreinte ce qui ne conduit pas à un mélange de particules suffisamment petites et grandes à la fois afin d'obtenir une répartition uniforme sur la surface supérieure. Il faut dès lors sélectionner une plage granulométrique élargie afin d'obtenir une meilleure répartition granulométrique en surface. En effet, l'agencement particulaire est suffisant lorsque les particules de liège ont une granulométrie comprise entre 0,5 - 3 mm, de préférence entre 1 - 3 mm. La répartition desdites particules de liège confère à la membrane une couverture uniforme lors du surfaçage supérieur.
  • Le calandrage (4 et 5) consiste à lisser la membrane afin d'éviter d'obtenir une membrane avec des irrégularités en surface à l'aide, de préférence chaque fois deux rouleaux juxtaposés de part et d'autre de ladite membrane et posés à la suite l'un de l'autre. Le calandrage permet d'obtenir une membrane d'étanchéité lisse. On constate qu'un seul calandrage est nécessaire pour les charges minérales habituellement utilisées (granulés et paillettes d'ardoise) étant donné que les charges sont aidées par la gravité. Les charges minérales lourdes adhèrent donc plus facilement dans le liant. Par contre, l'utilisation de particules de liège en surface implique de préférence un double calandrage. En effet, lesdites particules adhèrent moins facilement au liant bitumineux vu que la masse volumique du liège est inférieure aux charges minérales habituellement utilisées.
  • Le broof-T2 est un test au feu pour la membrane d'étanchéité consistant à mesurer la propagation de la flamme générée sous un flux d'air. Notons qu'il existe beaucoup d'autres tests au feu. Ce test au feu peut varier d'un pays à l'autre. Cependant, dans tous les cas ces tests évaluent la résistance au feu du matériau considéré selon des normes préétablies. On constate que l'utilisation de particules de liège qui ont une granulométrie comprise entre 1 - 2 mm sur la première surface confère à la membrane de protection une résistance au feu insuffisante. En effet, cette plage granulométrique ne comprend pas assez de particules de différentes tailles pour couvrir suffisamment la première surface. Par conséquent, la présence desdites particules créée des espaces lors de leur répartition sur la membrane de protection et conduit à exposer une partie du liant bitumineux à la flamme. Cela favorise alors la propagation de la flamme. Cependant, lorsque l'on réparti des particules de liège qui ont une plage granulométrique élargie c'est-à-dire comprise entre 0,5 - 3 mm, on a recours à un mélange particulaire comprenant plus de particules de différentes tailles et donc l'agencement entre les particules est suffisant pour couvrir la membrane uniformément. Par conséquent, la membrane de protection ainsi obtenue présente une meilleure résistance au feu car la première surface est uniformément recouverte.
  • Un autre avantage de ce mode de réalisation se situe au niveau du thermotraitement à la vapeur des particules de liège qui ont une granulométrie comprise entre 0,5 - 3 mm, de préférence 1 - 3 mm. Cette technique repose sur deux étapes. D'abord, les particules de liège sont réduites sous forme de granules. Ensuite, ces derniers sont thermotraités à la vapeur. La technique consiste concrètement à placer les granules de liège dans un four autoclave, de préférence à haute température (300 - 360 °C). Cela a pour effet de provoquer l'expansion desdites particules qui dilatent et finissent par s'agglomérer. Ce processus fournit des granules de liège hydrophobes. Grâce au thermotraitement à la vapeur, les particules de liège n'absorbent plus d'eau. Donc, la présence des particules de liège hydrophobes sur la surface supérieure de la membrane de protection permet d'éviter la formation de micro-organismes ou d'algues en surface.
  • Dans une autre forme de réalisation préférentielle, on mélange la masse bitumineuse avec des particules de liège qui ont une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence entre 63 - 125 µm. Ensuite, après l'étape d'imprégnation de l'armature au bitume, on réparti à l'aide d'une trémie, par exemple, les particules de liège, préalablement thermotraitées à la vapeur, qui ont une granulométrie comprise entre 0,5 - 3 mm, de préférence 1 - 3 mm sur la première surface lorsque le bitume est encore chaud (180°C).
  • Cette forme de réalisation cible les particules de liège présentes dans le corps de membrane. Notons que ce mode de réalisation peut être exécuté sans avoir la présence des particules de liège en surface supérieure. Il est alors possible d'obtenir une membrane de protection avec des particules de liège uniquement dans la masse bitumineuse. Tableau 2
    Particules < 60 µm Particules comprises entre 63 - 500 µm
    Viscosité à 180°C (mPa.s) 21000 14000
    Flexibilité à froid (°C) -12 -20
    Pénétrabilité (dmm) 76 110
  • Le tableau 2 compare la viscosité du liant bitumineux à 180°C (mPa.s), la flexibilité à froid de la membrane de protection (°C) et la pénétrabilité de ladite membrane (dmm) lorsque l'on utilise des particules de liège, dans la masse de bitume, qui ont une distribution inférieure à 60 µm et des particules de liège qui ont une distribution comprise entre 63 - 500 µm. Notons que cette dernière distribution présente les caractéristiques souhaitées en vue d'obtenir une membrane de protection durable, de qualité et non visqueuse.
  • On constate que l'utilisation de particules de liège inférieures à 60 µm dans la masse de bitume conduit à l'obtention d'une membrane de protection qui présente une viscosité de 21000 mPa.s. Cette valeur est plus grande que celle obtenue pour une membrane comportant des particules de liège sélectionnées entre 63 - 500 µm (14000 mPa.s). Ceci démontre une fois de plus l'importance d'avoir recours à des particules de liège qui ont une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm afin d'éviter d'obtenir un liant bitumineux visqueux. On constate la même chose pour les valeurs de flexibilité à froid et de pénétrabilité qui ne tendent pas vers les valeurs correspondant à l'obtention d'un produit final de qualité, durable et non visqueux. Tableau 3
    Craie Colémanite Liège Unités
    Passant à 500 µm 100 100 100 %
    Passant à 125µm 99 99 100 %
    Passant à 63 µm 94 94 1 %
    Grain moyen X50 6,04 7,2 75 µm
    Absorption huile 25-30 30-35 600-700 %
  • Le tableau 3 fait une comparaison entre le liège et les deux charges minérales (craie et colémanite) habituellement utilisées avec la masse bitumineuse minérale ou végétale. Notons que l'utilisation de la craie ou de la colémanite avec une masse de bitume minéral ou végétal est connue mais pas l'utilisation du liège comme charge dans la masse bitumineuse minérale ou végétale. Ajoutons, que les charges minérales habituellement utilisées ont une masse volumique plus élevée par rapport au liège. Par exemple, la craie (2700 kg/m3) a une masse volumique plus élevée que le liège (230 kg/m3).
  • Le tableau 3 compare pour lesdits matériaux divers paramètres : des passants à 63 µm, 125 µm et 500 µm; le diamètre médian (X 50) et la capacité absorbante d'huile de chaque matériaux exprimée en un pourcentage en poids.
  • Selon le passant utilisé (63 µm, 125 µm et 500 µm), on cible une granulométrie bien précise. En effet, le pourcentage exprimé représente le passage des particules dans les cribles. Donc, le passant à 500 µm laisse passer toutes les particules qui ont au moins une granulométrie de 500 µm. On remarque que pour les 3 matériaux, le passage est de 100 % donc toutes les particules passent au travers du tamis. On constate presque la même chose pour le second passant. Par contre, le passant de 63 µm ne laisse pratiquement plus passer les particules de liège. Cela permet de sélectionner les particules de liège selon la granulométrie souhaitée.
  • Le diamètre médian correspond au passage de la moitié des particules au travers du tamis et cible les grains moyens. Cela permet d'avoir des informations sur la dimension moyenne des particules de liège.
  • L'absorption d'huile par la charge utilisée correspond à la quantité d'huile de lin normalisée qu'une masse de charge peut absorber jusqu'à atteindre la saturation du matériau et donc l'obtention d'une pâte. On constate que ce paramètre est très important pour le liège (600-700 % en poids) comparé à la craie (25-30 % en poids) et à la colémanite (30-35 % en poids). L'usage du liège ne peut toutefois pas affecter la viscosité de la membrane auquel cas l'étape d'imprégnation peut être problématique à cause du manque de cohérence du liant bitumineux. Par conséquent, il faut que l'huile reste dans la zone cristalline du liant bitumineux afin d'obtenir une membrane de protection de qualité et durable. La granulométrie joue donc un rôle essentiel dans la réalisation de la dite membrane où la charge est constituée par du liège. C'est pourquoi, les particules de liège comprises dans le corps de membrane, doivent avoir une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence entre 63 -125 µm.
  • Dans une autre forme de réalisation avantageuse, la première surface d'une membrane de protection comporte des particules de liège qui ont une granulométrie comprise entre 0,5 - 3 mm, de préférence entre 1 - 3 mm. Ensuite, on réparti les particules de liège ayant une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence entre 63 -125 µm sur la seconde surface. Enfin, on calandre ladite membrane deux fois. Tableau 4
    Talc Liège(MF7) Unité
    Passant à 500 µm 99 80 %
    Passant à 250 µm 42 45 %
    Passant à 125 µm 24 20 %
    Passant à 63 µm 2 5 %
  • Le tableau 4 compare plusieurs passants (500, 250, 125 et 63 µm) pour le talc et le liège.
  • Habituellement, on utilise du talc comme charge minérale afin de pouvoir enrouler la membrane sous forme d'un rouleau et d'éviter que cette surface reste collante. Le remplacement du talc par le liège confère le même effet. De plus, l'usage du liège permet de réaliser une membrane allégée sans devoir stocker deux matières de nature différentes.
  • Sur base de ces trois formes de réalisation, on peut facilement imaginer toutes les combinaisons possibles. Il est donc possible d'avoir du liège sur la surface supérieure en combinaison avec le liège dans la masse et/ou en surface inférieure.

Claims (7)

  1. Membrane de protection, en particulier une membrane d'étanchéité ou d'isolation sonore, à base de bitume minéral ou végétal comprenant, un corps de membrane, une première et une seconde surface situées de part et d'autre dudit corps de membrane, où la première surface comporte des particules de liège, caractérisée en ce que lesdites particules ont une granulométrie comprise entre 0,5 - 3 mm, de préférence entre 1 - 3 mm, et ont été thermotraitées à la vapeur.
  2. Membrane de protection selon la revendication 1, caractérisée en ce que, le corps de membrane comporte des particules de liège qui ont une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence entre 63 - 125 µm.
  3. Membrane de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, sur la seconde surface, sont réparties des particules de liège qui ont une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence entre 63 -125 µm.
  4. Procédé de fabrication d'une membrane de protection, dans lequel une armature est imprégnée de bitume minéral ou végétal caractérisé en ce que des particules de liège thermotraitées à la vapeur et ayant une granulométrie comprise entre 0,5 - 3 mm, de préférence entre 1 - 3 mm, sont réparties sur une première surface.
  5. Procédé de fabrication d'une membrane de protection selon la revendication 4, caractérisée en ce que la membrane avec les particules de liège sur la première surface sont soumises à un double calandrage.
  6. Procédé de fabrication d'une membrane de protection selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que, préalablement à l'imprégnation de l'armature, le bitume est mélangé avec des particules de liège ayant une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence entre 63 -125 µm.
  7. Procédé de fabrication d'une membrane de protection selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que les particules de liège ayant une granulométrie comprise entre 60 - 500 µm, de préférence entre 63-125 µm, sont réparties sur la seconde surface.
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