Brevet FR2001633A1 — publié le 19690926

i 2001633 La présente invention concerne line toiture composée de dalles en béton armé et dTune couverture qui en assure l'isolation et l'étanchéité, ainsi qu'un procédé de pose de cette couverture. 5 On qualifie alors de dalles en béton armé des éléments sous forme de plaques planes, de coques à simple ou double courbure ou d'ouvrages en replis. Le terme "couverture" désigne ici les divers revêtements ou couches posés sur la dalle. Ces toitures sont connues sous différentes formes 10 d'exécution; la couverture y comporte en général plusieurs couches et comprend par exemple : a) une chape en bitume appliquéesur la face supérieure de la dalle, une couche de liège épaisse de quelques centimètres et une ou plusieurs couches d'arrêt en carton, notamment en 15 carton spécial pour toitures, ainsi qu'éventuellement une autre chape de bitume, ou bien b) une chape de bitume sur la face supérieure de la dalle, quelques centimètres d'une couche de liège, une couche de carton plié, deux couches de carton spécial pour toitures 20 ordinaires et éventuellement une autre chape de bitume, ou bien encore c) une chape de bitume sur la face supérieure de la dalle, une feuille d'aluminium qui s'y trouve ainsi collée, une autre couche de bitume, une couche de liège épaisse de quelques 25 centimètres et plusieurs couches de carton, notamment de carton spécial pour toitures, avec éventuellement une autre chape de bitume. On observe dans tous les cas, pour des conditions de température défavorables, une condensation de vapeur d'eau dans 30 l'épaisseur de la toiture et, tout spécialement, de la couverture. Cette condensation est extrêmement gênante, car elle cause non seulement une oxydation prématurée des matériaux utilisés pour la couverture, mais encore exerce une très mauvaise influence sur les caractéristiques d'isolation et d'étanchéité, ce 35 qui se traduit par une augmentation de la condensation de vapeur d'eau et ainsi de suite. Le phénomène de condensation de la vapeur d'eau dans l'épaisseur de la toiture s'interprète physiquement et l'on peut par exemple se reporter pour sa définition à l'ouvrage de 40 Canmerer, "La diffusion de la valeur d'eau en construction", 6902834 2 2001633 Groupement des sociétés suisses d'isolation, Zttrich 24, notamment pages 47 à 54. Les conditions qui y sont décrites sur l'exemple d'une paroi de chambre froide peuvent être transposées sans autre difficulté aux toitures à dalles en béton armé et 5 couverture d'isolation et d'étanchéité. On peut rapporter à la résistance opposée dans l'épaisseur au passage de vapeur ou à la diffusion, pour des températures données à l'avance, les courbes de la pression de saturation et de la pression partielle de vapeur d'eau. 10 Les intersections de ces deux courbes définissent le domaine de condensation. Il faut ensuite compter, pour toutes les toitures connues à dalles en béton armé et couverture isolante et étanche, avec les phénomènes de condensation quand il y a des conditions de température défavorables. On a certes 15 proposé d'insérer dans la couverture des toitures de type décrit des couches en matière synthétique, notamment thermoplastique. Mais ceci ne modifie en ïien les circonstances décritës. Dans d'autres domaines techniques, on connaît, pour assurer l'isolation et l'étanchéité, des matières plastiques en 20 mousse, par exemple et de préférence le polyuréthane. Les problèmes concernant la configuration des toitures de type envisagé n'ont toutefois pas été jusqu'à présent modifiés par l'existence de cette matière connue. On tient apparemment la structure de mousse pour impropre à former une couverture assurant à la fois 25 l'isolation et l'étanchéité. L'invention a pour objet principal une toiture du type précité. Selon l'invention, sa couverture est en mousse plastique à cellules fermées et comporte un revêtement d'étanchéité pauvre 30 en cellules ou dépourvu de cellules; on choisit son épaisseur, compte tenu des propriétés de la dalle en béton, de façon que les courbes établies selon Cammerer, rapportées à la résistance à la traversée de vapeur de l'ensemble de toiture à dalle et couverture, des variations de la pression de saturation et de la 35 pression partielle de vapeur d'eau dans les conditions climatiques de température, même les plus défavorables, ne se coupent pas dans l'épaisseur matérielle de toiture. Dans un mode de réalisation préféré, on utilise une mousse de polyuréthane qu'on fait mousser sur la dalle, 40 La configuration de la toiture doit plus en détail être 6902834 3 2001633 adaptée aux diverses circonstances qui se présentent. C'est notamment le cas pour l'épaisseur de la dalle qui doit être prise selon des points de vue statiques. On se sert généralement de dalles en béton armé B 600, c'est-à-dire, selon les 5 normes allemandes DIN, offrant une résistance à la compression de 600 kg/cm , à épaisseur d'environ 8 cm; une couche en polyuréthane épaisse d'à peu près 3 cm suffit alors, étonnamment, pour assurer dans les conditions climatiques présentes qu'il ne se produit aucune condensation de vapeur d'eau dans l'épais-10 seur de la toiture. Les particularités décrites de l'invention et celles d'un procédé de pose de la couverture sur les dalles vont être illustrées dans la description qui suit, en regard des dessins annexés à titre d'exemple. 15 La figure 1 représente schématiquement une coupe, en partie agrandie, d'une toiture conforme à l'invention. Les figures 2a, 2b montrent, pour la toiture de la figure 1, les courbes, rapportées à la résistance à la traversée de vapeur, de la pression de saturation et de la pression 20 partielle de vapeur d'eau pour une distribution de température donnée à l'avance. La figure 3 est une coupe d'un tablier destiné à fabriquer une coque en béton armé légèrement voûtée, pourvue d'un agencement de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. 25 La toiture que représente la figure 1 se compose d'une dalle 1 en béton armé et d'une couverture 2 qui en assure l'isolation et, en même temps, l'étanchéité. La dalle 1 peut par exemple être en béton B 600 et avoir une épaisseur d'environ 8 cm; la couverture 2 a pour épaisseur à peu près 3 cm et elle 30 est en mousse de matière plastique, plus précisément dans cet exemple en polyuréthane. Cette mousse, comme l'indique le détail agrandi, possède des cellules fermées 3 et, en outre, un bord d'arrêt 4 pauvre en cellules ou même dépourvu de cellules. Ce bord 4 se 35 produit en quelque sorte de lui-même, quand on fait mousser sur la dalle 1 une résine synthétique convenable 2; il se produit notamment avec du polyuréthane. La dalle en béton armé peut bien entendu être entièrement sèche à sa surface supérieure il faut en plus garantir que, pendant le moussage et le durcis-40 sement, la vapeur d'eau provenant de la dalle 1 ne remonte pas 6902834 4 2001633 dans la couche de mousse plastique 2. La toiture décrite offre dans son épaisseur des résistances particulières à la diffusion et au passage de vapeur. Si on fixe celles-ci d'après les matériaux choisis (figure 2), 5 les courbes de la pression de saturation Ps et la courbe de pression partielle de vapeur d'eau Pd peuvent être rapportées à la résistance à la traversée de vapeur pour une distribution de température T donnée à l'avance. Même si l'on prend pour cette distribution T les conditions climatiques les plus défavo-10 rables, on peut toujours choisir l'épaisseur du revêtement 2 en mousse plastique de telle sorte que les courbes précitées ne se coupent pas alors dans la toiture. On comprend d'après l'ouvrage déjà cité de Cammerer que, par conséquent, il est exclu à coup sûr que de la vapeur d'eau condensée pénètre dans 15 l'épaisseur matérielle de toiture. Sur les figures 2a, 2b, on a indiqué en A le point de rosée, en B la dalle en béton armé et en C la couche en polyuréthane. L'intérieur et l'extérieur correspondent respectivement au bas et au haut de la figure. 20 Pour obtenir l'effet décrit, il est nécessaire de réaliser une adhérence parfaite du revêtement sur la dalle et d'assurer en outre qu'il n'y a pas d'humidité dans la eouche de jonction. A cet effet, l'invention a aussi pour objet un procédé 25 grâce auquel on peut revêtir sans difficulté des dalles, coques et ouvrages à replis en béton armé de mousses de résines synthétiques et, plus spécialement, de polyuréthane. Ceci est illustré par la figure 3. On a fabriqué sur le tablier 5 une dalle en béton armé 30 sous forme de coque 1, qui en a été soulevée par précontrainte; il s'est ainsi formé sous la coque 1 un espace creux 6. Un recouvrement 7 qui sert à introduire de la vapeur comme agent échangeur de chaleur se trouve au-dessus de la coque 1. Il est monté sur cette coque après achèvement du bétonnage et on réalise 35 ensuite une vaporisation. Après obtention de la résistance de décoffrage pour le béton, on lève la coque 1 dans cet exemple par précontrainte dans le coffrage 5 jusqu'à apparition de l'espace creux 6 entre coffrage et sous-face de l'élément en béton. On poursuit l'amenée de vapeur à haute température, par 40 exemple de 90°C, jusqu'à ce que de l'eau capillaire sorte de 6902834 5 2001633 la face inférieure de la coque 1. On peut encore accélérer cet écoulement. C'est ainsi qu'on peut par exemple ventiler le creux 6 ainsi apparu par de l'air chaud et sec ou produire par raccordement à une pompe 8 un vide partiel qui accélère la 5 sortie d'eau et de vapeur en sous-face de la coque 1. L'opération de revêtement a lieu à l'instant où l'humidité superficielle est cédée à l'air ambiant de la salle, instant qu'on peut mettre en évidence par le fait qu'il ne se forme plus de buée à la surface de la coque. 10 Pendant le traitement à la vapeur, l'air situé dans l'espace-compris entre la coque 1 et le recouvrement 7 offre une humidité relative de 100# vers à peu près 70°C. La face inférieure de la coque 1 ou le coffrage 4 ont en général la température de la salle, c'est-à-dire 5 à 15°C. Il se produit 15 donc une chute de pression pour la vapeur, de l'espace de vaporisation vers le coffrage, c'est-à-dire de haut en bas sur le dessin, qui fait sortir l'eau capillaire du béton en sous-face. Lorsqu'on règle la vaporisation sur la face supérieure, le sens d'écoulement de l'eau capillaire dans la coque 1 risque de 20 s'inverser au bout d'un certain temps, car il apparaît alors une chute de la pression de vapeur par rapport'à l'air sec de la salle qui surmonte la coque 1. Un vide partiel règne cependant en sous-face, dans le mode de réalisation préféré qui est représenté, à l'instant où 25 se crée l'espace creux, vide qui contribue à attirer encore vers le bas l'écoulement capillaire; ainsi, on empêche l'inversion de son sens d'écoulement ou, tout au moins, on le retarde jusqu'à ce que le revêtement et ensuite le durcissement de la mousse de résine synthétique se soient effectués. 30 On peut maintenir aussi longtemps qu'on veut l'état décrit par insufflation d'air sec dans l'espace creux 6 ou par application du vide. Dans tous les cas, le revêtement de mousse peut commencer à peu près immédiatement après achèvement de la vaporisation et l'on est sûr que cette opération de revêtement 35 n'est en aucune manière perturbée par l'humidité. 902834 6 2001633 - REVENDICATIONS - 1.- Toiture comportant des dalles en béton armé et une couverture qui en assure l'isolation et l'étanchéité, caractérisée par le fait que la couverture (2) est en mousse de 5 matière plastique à cellules (3) fermées et offre une surface d'arrêt (4) pauvre en cellules et par le fait qu'on choisit son épaisseur, compte tenu des propriétés de la dalle en béton (1), de façon que les courbes de la pression de saturation (Ps) et de la pression partielle (Pd) de vapeur d'eau, déterminées 10 selon Cammerer et rapportées à la résistance à la traversée de vapeur, ne se coupent pas dans l'épaisseur de la toiture dans les conditions climatiques de température (T). 2.- Toiture selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'on produit in situ une mousse (2) de polyuréthane. 15 3.- Toiture selon les revendications 1 ou 2 caractéri sée par le fait que la dalle (1), en béton normalisé B 600, a une épaisseur d'environ 8 cm, la couche de polyuréthane (2) étant appliquée sur une épaisseur d'à peu près 3 en» 4.- Procédé de revêtement des dalles en béton armé de 20 toitures selon les revendications 1 à 3 par des mousses de résines synthétiques et, plus spécialement, de polyuréthane, ces dalles étant tout d'abord séchées par un agent échangeur de chaleur qui agit sur leur surface, la mousse de résine synthétique étant appliquée sur la surface séchée et amenée à durcir 25 sur celle-ci, procédé caractérisé par le fait qu'on utilise pour agent échangeur de chaleur de la vapeur qu'on fait agir jusqu'à ce que de l'eau capillaire sorte en sous-face et par le fait qu'on applique immédiatement après la mousse de résine synthétique sur la surface sèche, éventuellement séchée sur une courte 30 durée par évaporation ordinaire. 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'on soumet la face inférieure de l'élément en béton armé au vide ou à un courant d'air de séchage.