Brevet FR2231516A1 — publié le 19741227

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La présente invention procède de l'analyse suivante, selon laquelle les inconvénients signalé@ précédemment résultent essentiellement des caractéristiques du @atériau d'i@olation thermique mis en oeuvre. Tout d'abord, l'isolant thermique mis en oeuvre n'e@tpas etanche. Il est donc nécessaire de dispo@er sur ce dernier le matériau d'étanchéité me@tionné précédemment, tel qu'un goudron, us bitume ou un asphalte. Ensuite, comme on applique à chaud le goudron ou l'asphalte servant à l'étanchéité, il est impératif de di@poser la chape de ciment mentionnée ci-dessus entre le matériau d'isolation et le matériau d'étanchéité. En effet, le matériau d'isolation thermique présente une structure aérée, susceptible d'absorber le goudron ou le bitume liquide et chaud lors de son application ; la chape de ciment permet donc d'éviter toute migration du goudron ou de l'asphalte dans le interstices du matériau d'isolation, et de préserver ainsi ses qualités intrinsèques.D'autre part, dans certains cas le matériau d'isolation thermique est susceptiole de se déformer ou de se décomposer sous l'effet de température élevées (cas d'une mousse synthétique expansée ou thermocomprimée, par exemple) ; la chape de ciment joue en plus dans ce cas un rôle d'écran thermique entre le matériau d'isolation thermique et le goudron ou le bitume déposé à chaud. En outre, le materiau d'isolation mis en oeuvre te présente pas, en général, une résistance mécanique suffisante pour supporter directement le matériau d'étanchéité. La chape de ciment permet donc de renforcer la résistance mécanique du matériau a isolation. melon l'invention, on se propose donc de trouver un nouveau matériau pouvant être aisément substitué aux matériaux d'i@olation thermique mis en oeuvre auparavant pour proteger des surfaces exposées aux agents atmosphériques, mais présentant de@ cualités intrinsèques éliminant les contrainte@ opératoires envisagées précédemment. On a trouvé selon la présente invention que le croclème défini ci-dessu@ pouvait être résolu par un matériau compo@ite comprenant 1) Un substrat comportant un matériau d'isolation thermique et ou phonique, déformable mécaniquement, perméable aux gaz, de structure lacunaire, tel qu'un aggloméré de fibres @iné- rates ou une mousse 3ynthétique, 2) au moins une couche d'imprégnation d'un matériau d'imprégna- tion recouvrant ledit substrat, ledit matériau étant synthé tique, rigide, étanche, chimiquement inerte, résistant au poinçonnement et à l'abrasion, thermiquement résistant, ar exemple une résine synthétique, pénétrant au moins partiel- lement vers le coeur du matériau d'isolation, à l'intérieur des différentes lacunes de ce dernier, et adhérant totalement au dit matériau d'isolation. Le matériau composite selon l'invention peut être mis en oeuvre à différentes fins. Tout d'abord, il peut être utilisé pour l'isolation thermique et/ou l'étanchement de structures exposées aux agent atmosphériques (toits,terrasses, etc...). Dans ce cas, les surfaces de ces structures sont recouvertes par une pluralité de plaques du matériau selon 11 invention, disposées lez unes a coté des autres, l'interstice existant entre deux plaques voisines l'une de l'autre étant étanché par un joint approprié. oi nécessaire, le matériau composite selon l'invention est recouvert par un matériau de finition ou d'étanchéité, éventuellement identique au matériau d'imprégnation, tel qutuLne résine, un hydrocarbure à haut point ae fusion, notamment un goudron, un bitume, un asphalte. Dans ce dernier cas, deux possibilités peuvent être exploitées. Premièrement,le matériau d'étanchéité peut être appliqué sur le matériau d'imprégnation lors de la fabrication au matériau cornDo- site . Deuxièmement, le matériau d'étanchéité n' est pas appliqué lors de la fabrication du matériau selon l'invention, mais déto-t-'é sur place, après assemblage des différentes plaques du dit ma- tériau et de leurs joints d'étanchéité,sur la structure a isoler thermiquement et ou étancher. Ainsi, le matériau d'étanchéité revêt complètèment le matériau d'imprégnation et les différents joints. @ais également, le matériau selon l'invention peut être utilisé pour le revêtement décoratif de surface intérieures ou extérieures (ar exemple, murs, plafonds ae diverses constructions). Da@@ ce cas, le @atériau selon l'invention cemrorte en outre une couche atun matériau de finition, 9 caractère décoratif, étanche ou non, éventuellement identique au matériau d'imprégnation, tel qu'une résine, adhérant au matériau d'imprégnation. Avantageusement, ie matériau de finition peut être teinté dans la masse suivant une gamme complète de coloris, ce qui permet d'obtenir des effets esthétiques particulièrement intéressants. ma présente invention est maintenant décrite par référence aux dessins annexés dans lequels - la figure 1 représente une vue en coupe d'un matériau composite conforme à l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe d'une structure exposée aux agents atmosphériques, comportant une paroi plane revêtue par un matériau composite conforme à l'inven tien. - la figure 3 est une vue en coupe, à échelle agrandie, de deux panneaux du matériau composite conforme à l'invention, ap partenant à la structure représentée en figure 2, et reliés entre eux par un joint d'étanchéité approprié. - la figure 4 représente de façon analogue à la figure 3 un autre type de joint d'étanchéité. Par référence à la figure 1, un matériau composite conforme à l'invention, destiné au revêtement d'une surface, se compose 1) d'un substrat ou matériau d'isolation thermique et/ou phonique 1, déformable mécaniquement, perméable aux gaz, de structure lacunaire, par exemple un aggloméré fibres minérales (fibre de verre notamment) ou une mousse synthé tique expansée ou thermocomprimée (notamment mousses polyuréthane, polyéthylène ou polystyrène), 2) d'une couche d'imprégnation, ou d'un matériau d'imprégnation 2, synthétique, rigide, étanche, chimiquement inerte, résine tant au poinçonnement et à l'abrasion, thermiquement ré sirotant, par exemple une résine synthétique, pénétrant partiellement depuis la surface Lu substrat vers le coeur au matériau d'isolation, à l'intérieur des différentes lacunes ae ce dernier, et adhérant totalement au dit maté rian d'isolation, 3) eventuellement d'une couche 3 d'un matériau de finition recouvrant la couche d'imprégnation 2, ledit matériau de finition étant éventuellement identique au matériau d'impré gnation, et adhérant totalement à @@ dernier. Comme exposé ci-dessus, ce matériau de finition peut être un matériau d'étanchéité, tel du'une résine, ou un hydrocarbure a point de fusion élevé (bitume, goudron, asphalte), ou un matériau a caractère décoratif, tel qu'une résine teintée datas la ma@se. Afin d'augmenter la dureté et les qualités mécaniques de la couche d'imprégnation,il est possible de disperser dans cette dernière une charge d'un matériau aur, telle que des grains de silice 4 incorporés dans le matériau d'imprégnation. Cette charge lavorioe en outre l'accrochage de la couche suivante, que ce soit lors de la fabrication du matériau selon l'invention (couche de finition appliquée sur la couche d'imprégnation) ou que ce coit lors de la mise en oeuvre du dit matériau couche d'étanchéité appliquée sur le matériau composite, comme exposé ci-après). Lorsqu'un matériau composite selon l'invention est mis en oeuvre pour étancher et isoler une surface exposée aux agents atmosphériques, la couche 3 de finition ou d'étanchéi té peut être su@@rimée,ou remplacée par une autre couche d'un matériau d'étanchéité, déposée sur le matériau composite une fois celui-ci mis en place sur ladite structure. La fabrication d'un matériau composite conforme à l'in ve@tion est très aisée, et s'effectue selon le procédé suivant, lorsque le @atériau d'im@régnation est une résine synthétique; @n choisira de façon appropriée une résine synthétique,ou un mélange de plusieurs résines, mouillant parfaitement à l'état liquide le @a@ériau d'isolation thermique. Ce peut être de préfé@ re@ce u@@ ré@ine polyisocyanate ou polyvinylique ou époxy.La composition d'un @élange de résine@ appropriée est donnée ci dessou@ : Composition de la première résine (chiffres donnés en parties) Oxyde de titane 7,4 Sulfate de baryum *0,8 Polyester polyether hydrofuge 50,5 tanin moléculaire à 50 % dan l'huile de ricin ±,75 Résine acrylique 1 Di (phénylmercure) dodécenyl succinate X,6 lsophorone di-isocyanate 19,6 - Composition de la deuxième résine (chiffres donnes en partie) Oxyde de titane 37,0 Silice K 77,5 Tamis moléculaire-à 50 % dans l'huile de ricin 45,75 Huile de ricin 1l1,50 Polyether hydroxyle 28,25 Isocyanate 120 Rapport en parties des première et deuxième résines : 76/24. 1) On mélange les constituants d'au moins une résine choisie avec un catalyseur de polymérisation de ladite résine. 2) Alors que le mélange obtenu est liquide, on imprègne par tous moyens appropriés (notamment des moyens mécaniques) le substrat avec une couche du mélange obtenu, de façon à faire pémétrer ce dernier partiellement de la surface du substrat vers le coeur du matériau d'isolation, par l'inter médiaire des différentes lacunes de ce dernier. Pendant cette opération, le caractère spongieux du matériau d'isola tion, notamment dans le cas d'un tissu de fibres (fibre de verre par exemple) ou d'une mousse synthétique (pores de cette mousse communiquant entre eux), et la faible viscosité de la résine synthétique coopèrent entre eux pour faire péné trer cette dernière le plus loin possible vers le coeur du matériau d'isolation. 3) On laisse ensuite s'effectuer la polymérisation de la résine synthétique, de façon à ce que cette dernière adhère tota- lement au matériau d'isolation. Pendant cette opération, le matériau d'imprégnation se polymérise "in situ" et s'ancre sur le substrat. On obtient ainsi un greffage complet du matériau d'imprégnation sur le substrat. Cette polymér@ rigidifie la surface au substrat, et. améliore par conséq ses qualités mécaniques. Si nécessaire, pendant cette poly mérisation on incorpore une cliarge du matériau dur 4 couche d t imprégnation 2. Lu terme de cette opération si cela est nécessaire,on recouvre ensuite la couche d'imprégnation avec une couche d'un matériau de finition d'étanchéité ou à@caractère décoratif, par exemple une résine synthétique identique à la résine d'imprégna- tion, teintée ou non dans la masse. On obtient ainsi un matériau composite présentant les qualités essentielles suivantes. - sa surface extérieure est étanche aux gaz et aux liquides, - le revêtement d'imprégnation rend le matériau composite thermiquement résistant lorsque ce dernier est exposé à une source de chaleur faisant face à la couche d'imprégnation, - grâce au matériau d'imprégnation, la surface extérieure du matériau composite se trouve renforcée mécaniquement de façon substantielle. En outre, ce matériau composite présente les caractéristiques complémentaires suivantes - il résiste aux agents chimiques usuels, - sa légèreté simplifie sa mise en oeuvre, - la couche d'imprégnation le rend relativement incombustible et ou auto-extinguible. Toutes ces caractéristiq,ues rendent ce matériau arti- culièrement approprié pour la protection, notamment l'étanchement et l'isolation thermique de surfaces planes exposées aux agents atmosphériques. Il faut noter également qu'un matériau selon l'invention, comportant un substrat, une couche d'imprégnation, et une couche de finition teintée dans la masse (ces deux couches étant par exemple toutes deux en résine synthétique), , Presente un caractère esthétique particulièrement intéressant, et est r, ainsi très as- proprié pour le revêtement décoratif ae surfaces intérieures ou extérieures de batiments. On décrit ci-après à la figure 2 une structure exposée aux agents atmosphériques, par exemple un toit ou terrasse, dont une paroi plaie a été revêtue avec un matériau composite conforme a l'invention. Conformément à cette figure, la surface extérieure d'un @lancher 6 en béton ou cli acier a été recouverue avec une piuralité de panneaux 5 d'un matériau composite conforme à l'invention (par exemple, le matériau conforme à la Figure 1, mais ne comportan Cas de couche de finition 3), le substrat de ce dernier étant disposé et solidarisé contre le plancher 5. L-'interstice 15 existant entre deux pain-leaux 5 voisins l'un de l'autre est étanché par un joint 0.Conformément à la figure 3,ce joint est un profilé d'un matériau étanche et souple, tel qu'un élastomère dont un premier bord 10b et un deuxième bord 10c adhèrent de façon étanche, au moyen d'un joint de colle 12, respectivement sur l'une et l'autre plaque 5, voisines l'une de l'autre. Plus particulièrement selon la figure 3, le profilé 10 comprend une partie centrale 10a souple (repli du matériau élastomère sur lui-même), pénétrant au moins partiellement dans l'interstice 15 compris entre les deux plaques voisines 5 l'une de l'autre, et comprimé entre ces dernières.La partie centrale 10a est solidaire des deux extensions 10b et 10c disposées à l'extérieur de l'interstice 15, perpendiculaires à la partie centrale 10a, et adhérant ae façon étanche au moyen d'un joint de résine 12 sur l'une et l'autre plaques5. Selon la figure 4, le profilé formant joint entre deux plaques 5 voisines l'une de l'autre, et une simple bande il adhérant de façon étanche, au moyen d'un joint de résine 12, sur l'une et l'autre plaques5. j"tant donné les qualités Intrinsèques du matériau composite conforme a l'invention, exposées précédemment, il n'est plus nécessaire, au le cas d'une structure exposée aux agents atmosphériques, de revêtir le matériau mis en oeuvre avec une couche d'étanchéité, telle qu'une couche de goudron ou d'asphalte. toutefois, lorsque les normes de construction l'imposent, on pourra comme précédemment, recouvrir les panneaux 5 du matériau composite (-conférer figure 2) avec une autre couche 7 d'un lmaté- riau d'étanchéité approprié, tel qu'une résine ou un hydrocarbure a haut joint de fusion, notamment asphalte, bitume, goudron, etc... Cependant,il faut noter dans c cas que les qualités propres au @atériau de l'invention permettent d'éliminer complète ment la c@ape de ciment qui était autrefois néce saire dans le ca@ d'un revêtement bitumeux. En outre, les bonnes qualités mécaniques du matériau composite celon l'invention permettent d'éliminer la couc@e de protection mécanique (gravillons par exemple) disposée autrefoi@ sur la couche d'étanchéité. don la figure 5 on a représenté une structure exposée aux agents atmosphériques, recouverte avec un matériau composite conforme à l'invention dont le substrat a une forme de pente. Les matériaux composites conformes à l'invention peuvent être mis en oeuvre pour le revêtement décoratif de surfaces intérieures et extérieures, l'isolation thermique et ou phonique , l'étanchement de structures exposées aux agents atmo@phériques (construction, travaux publics, etc...). - REVENDICATIONS 1) Matériau composite destiné au revêtement d'une surface, se composant d'un substrat comportant un matériau d'isola- tion thermique et ou phonique, déformable mécaniquement, perméable aux gaz, de structure lacunaire, tel qu'un aggloméré de fière::,' minérales ou une mousse synthétique, caractérisé en e oue le substrat est recouvert par au moins une couche d t impi'égnation d'un matériau d'imprégnation synthétique, rigide, étanche, chimiquement inerte, résistant au poinçonnement et à l'abrasion, thermiquement résistant, tel qu'une résine synthétique, pénétrant, au moins partiellement, vers le coeur du dit matériau d'isolation, à l'intérieur des différentes lacunes de ce dernier, et adhérant totalement au dit matériau d'isolatIon. 2) Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche d'imprégnation comporte une charge d'un matériau dur, tel que de la silice, dispersée dans le matériau d'imprégnation. 3) Matériau selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche d'imprégnation est recouverte par une couche d'un matériau de finition. 4) Matériau selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau de finition est un matériau à caractère décoratif, éventuellement identique au matériau d'imprégnation, tel qu'une résine. 5) Matériau selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau à caractère décoratif est teinté dans la masse. 6) Matériau selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau de finition est un matériau d'étanchéité, éventuellement identique au matériau d'imprégnation, choisi parmi une résine, un hydrocarbure à haut point de fusion, notamment un goudron, un bitume, un asphalte. 7) structure comportant au moins une paroi plane, revêtue par un matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le substrat est solidarisé à ladite paroi plane. 8) structure selon la revendication 7, expo@ée aux agents at@osphériques, telle qu'un toit ou une terrasse, revêtue par un matériau composite selon l'une quelconque des revendication@ 1, 2, 3 et 6, caractérisée en ce que lauite surface CCC recouverte par une pluralité de plaques du matériau composite, disposees le@ unes à côté des autres, et en ce que l'interstice existant entre deux plaques voisines l'une de l'autre est étanché par un @oint comprenant un profilé d'un matériau étanche et souple, tel qu'un élastomère, dont un premier bord et un aeuxieme bord adhèrent a façon étanche respectivement sur l'une et l'autre plaques,nota@- ment par collage. 9) structure selon la revendication 8, caractérisée en ce que le profilé est une bande adhérant de façon étanche ur l'une et l'autre plaques. 10) Structure selon la revendication 8, caractérisé en ce que le profilé comprend une partie centrale pénétrant au moins partiellement dans l'interstice compris entre les deux plaques voisines l'une de 11 autre, et comprimée entre ces dernières, ainsi que deux extensions disposées à l'extérieur du dit interstice, perpendiculaires à ladite partie centrale, adhérant de façon étanche sur respectivement l'une et autre plaques 11) structure selon la revendication 8, mettant en oeuvre un matériau composite selon l'une quelconque des revendica- tions @ et 2, caractérisée en ce que le matériau composite est revêtu sur place par une autre couche d'un matériau d'étanchéité, éventuellement identique au matériau d'imprégantion, tel qu'une résine, ou un hydrocarbure à point de fusion élevé, notamment bitume, goudron, asphalte. i2) Procédé de fabrication d'un matériau composite destiné au revetement d'une surface, se composant d'un substrat comportant un matériau d'isolation thermique et ou phonique, déforrrable mécaniquement, perméable aux gaz, de structure lacunaire, tel qu'un aggloméré de ficres minérales ou une mousse synthétique expansée, caractérisé en ce que premièrement on mélange leW cons- tituants d'au moins une résine cynthétique mouillant à l'état liquide le matériau d'isolation, telle qu'une résine polyisocyanate ou polyvinylique, avec au moins T'ai catalyseur de polymérisation ae ladite résine, deuxièmement, lorsque le mélange obtenu CCC liquide, on imprègne le substrat avec une couche du dit mélange, de foçon a fair@ penétrer ce dernier au moins partiellement vers le coeur du materiau d'isolation, à l'intérieur des lacunes du dit matériau, troisiemement on laisse la polymerixation de ladite résine s'ef- fectuer, de façon à ce que cette derniere adhère totalement au dit matériau d'isolation. 13) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce oue, lors de la polymérisation de ta résine, on disperse dans cette dernière une charge d'un matériau dur, tel que de la silice. 14) Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'on recouvre ensuite la couche d'imprégnation par une couche a'un matériau de finition, éventuellement identique au matériau d'imprégnation, tel qu'un matériau d'étanchéité ou un matériau à caractère décoratif.