Brevet FR2287642A1 — publié le 19760507

La présente invention a trait à une masse d'isolation et d'enrobage pour tuyauteries destinées à être parcourues par un fluide chaud et à être posées sous terre, notamment pour tuyauteries de chauffage central à longue distance, cette masse contenant surtout du bitume ainsi que des ingrédients granuleux fortement calorifuges et pouvant être coulée directement autour d'un tuyau lorsqu'elle vient d'être élaborée à l'état d'un liquide chaud. L'invention a trait en outre à un tuyau de chauffage central à longue distance enrobé de cette masse isolante. Pour isoler et enrober des tuyauteries véhiculant un fluide chaud et posées sur des paliers glissants disposés dans des tranchées il est connu de faire usage d'une masse à base de bitume mélangée à des ingrédients granuleux fortement calorifuges, et de couler cette masse autour des tuyauteries dès cue sa préparation est achevée et qu'elle se trouve à l'état chaud et fluide. Cette masse d'enrobage se compose de 20 à 40% en poids d'un bitume ayant un point de ramollissement supérieur à 600C, déterminé par l'épreuve de la bille et de l'anneau, de 5 à 20% en poids de charges, par exemple de carbonate de chaux, le reste étant des argiles gonflantes et/ou des schistes, pour servir d'ingrédients granuleux calorifuges. On obtient ainsi un enrobage de tuyauterie simple et d'une mise en oeuvre rapide, assurant un bon calorifugeage et une étanchéité à l'eau satisfaisante, mais qui par contre ne protège pas suffisamment contre la corrosion.De meilleurs résultats concernant à la fois les propriétés avantageuses citées cidessus et la protection contre la corrosion ont toutefois été obtenus en utilisant aux fins mentionnées plus haut une masse d'isolation et d'enrobage contenant des proportions pondérales encore plus grandes de bitume, pouvant aller jusqu'à 88,7%, et pour le reste de la poudre de liège d'une granulométrie déterminée. Cette composition a permis d'améliorer notamment le pouvoir calorifugeant de la masse d'enrobage et de donner au bloc d'enrobage du tuyau une certaine élasticité permettant de mieux suivre ou de compenser les inévitables dilatations thermiques de la tuyauterie de chauffage central à longue distance ainsi que les sollicitations dues aux mouvements du sol. Cependant, la présence de poudre de liège rend la masse d'enrobage plus coûteuse, de sorte que l'on a déjà proposé de remplacer partiellement cette poudre dans la masse d'enrobage par des matières de remplacement moins coûteuses, par exemple par de la sciure de bois. Mais avec de telles matières le pouvoir calorifugeant et aussi le comportement élastique de la masse d'enrobage deviennent moins bons. Le but de l'invention est alors de créer pour des tuyauteries enterrées véhiculant un fluide chaud une masse d'isolation et d'enrobage qui présente, en ce qui concerne le pouvoir calorifuge et la protection contre la corrosion, au moins d'aussi bonnes qualités que les masses d'isolation et d'enrobage à teneur en bitume connues jusqu'à présent, qui de plus assure un meilleur soutien élastique de la tuyauterie, et surtout pour laquelle peuvent être utilisés des ingrédients calorifuges plus faciles à obtenir et meilleur marché. En outre, cette masse d'enrobage doit pouvoir supporter des contraintes thermiques encore plus élevées, notamment pour des tuyauteries de chauffage central à longue distance dont la température peut dépasser 1700C. Pour atteindre ce but l'invention prévoit, à partir d'une masse d'isolation et d'enrobage du genre décrit dans le préambule, que cette masse se compose de 75 à 90 en poids de bitume soufflé et de 25 à 5 en poids de caoutchouc ou de gomme sous forme de granulat et de poudrette. De préférence, cette masse contient 85 à 92% en poids de bitume soufflé ayant un point de ramollissement compris entre 900 et 1300C (déterminable par la méthode de l'anneau et de la bille) et 15 à 8% en poids d'un granulat et d'une poudrette de caoutchouc ou de gomme, le rapport pondéral entre la fraction de poudrette et la fraction de granulat étant de 10 et plus. Une masse d'isolation et d'enrobage ainsi constituée est extrêmement économique à fabriquer, notamment lorsque l'on utilise pour cela du vieux caoutchouc, en particulier des pneumaticues ou autres articles analogues usés. En outre, la présence de caoutchouc dans la masse de bitume en améliore non seulement le pouvoir calorifuge, mais aussi l'élasticité, de sorte que les tuyauteries sont encore mieux soutenues et à la longue ne présentent aucune fissure.La principale contribution à l'isolation thermique assurée par la masse selon l'invention est assurée par la fraction de caoutchouc ou de gomme On forme de granulat, c'està-dire dont les particules ont une granulométrie comprise entre 3 et Suira; par contre, la poudrette ayant une granulométrie d'environ 1,5 à 2~m sert de liant au granulat, pour empêcher ainsi que lors de la préparation du mélange à l'état chaud et liquide le granulat plus léger ne flotte à la surface. On obtient ainsi une répartition plus uniforme du caoutchouc dans le bitume, donc un mélange plus homogène. Il a en outre été constaté que le granulat de caoutchouc ou de gomme contenu dans la masse d'isolation et d'enrobage selon l'invention pouvait être partiellement remplacé par de la perlite ou par du verre expansé ayant une granulométrie d'environ Jane, commercialisé par exemple sous la marque nsiliperl". La masse d'isolation et d'enrobage constituez selon l'invention peut, de la manière habituelle, être coulée directement à l'état de liquide chaud diroeteeent autour de la tuyauterie posée en tranchée et de préférence enveloppée par une gaine en tôle; éventuellement, plusieurs tuyauteries juxtaposées peuvent être enrobées simultanément de cette manière. Mais la masse d'isolation et d'enrobage selon l'invention se prête aussi notamment à la fabrication en atelier de tuyaux enrobés pour conduites de chauffage central à longue distance.C'est pourquoi l'invention couvre aussi un tuyau pour conduites de chauffage central à longue distance enrobé dans un bloc compos de la masse d'isolation et d'enrobage selon l'invention, ce bloc ayant une section avantageusement circulaire et étant garni extérieurement d'une gaine en tôle. Le gainage cylindrique du bloc d'enrobage du tuyau et sa disposition concentrique par rapport à ce dernier assurent, toutes autres conditions égales par ailleurs (notamment une isolation thermique suffisante), la section de masse isolante la plus réduite possible et par conséquent la mise en oeuvre de la plus petite quantité possible de cette masse, par comparaison avec des tronçons de tuyauterie connus enrobés d'une masse de bitume ayant une section trapézotidale, c'est-à-dire d'une masse d'isolation et d'enrobage irrégulièrement répartie dans toute la section. Il a en outre été constaté que les propriétés d'enrobage et de calorifugeage sont particulièrement bonnes grâce à une utilisation rationnelle et économicue de la masse d'isolation et d'enrobage selon l'invention lorsque l'épaisseur "s" du bloc d'enrobage est choisie en fonction du diamètre extérieur du tuyau, ladite épaisseur "s", exprimée en millimètres, devant être égale à dans dan lacuelle d est le diamètre extérieur du tuyau et est supérieur à 40mm, k0 étant une constante comprise entre 3 et 5.Si cette relation estrespectée, le tuyau est calorifugé et protégé contre la corrosion de manière optimale et peut être réalisé dans des conditions économiques; il n'y a plus ensuite cula le poser au chantier et à effectuer un coulage à chaque raccordement entre deux tuyaux raccordés l'un à l'autre. La fabrication d'un tuyau pour conduite de chauffage central à longue distance et muni d'une masse d'isolation et d'enrobage de section cylindrique annulaire est effectuée de préférence en fixant tout d'abord sur le tuyau la gaine de tôle cylindrique circulaire, puis en fermant cette gaine à l'une de ses extrémités et en coulant la masse d'isolation et dSenrobage dans l'espace annulaire créé entre le tuyau et cette gaine. Si, pour opérer cette coulée, on place le tuyau verticalement, il y a risque de formation de retassures dans le bloc d'enrobage. C'est pourquoi il est recommandé de placer le tuyau horizontalement et d'introduire la masse d'isolation et d'enrobage sous pression par pompage dans ledit espace annulaire. Un exemple d'exécution d'un tuyau pour conduite de chauffage central à longue distance conçu selon l'invention est décrit ci-après avec référence au dessin, surlequel - la figure 1 est une vue en élévation latérale de ce tuyau, et - la figure 2 en est une vue en coupe suivant la ligne Il-Il tracée sur la fig.l. Le tuyau 1 pour conduite de chauffage central à longue distance peut avoir une longueur de 4 à 6m et est, à l'exception de ses deux extrémités 1', entouré par un bloc d'enrobage 2 dont la section est celle d'une couronne et qui est entouré par une gaine de tôle 3. Ce bloc d'enrobage 2 est constitué par une masse d'isolation et d'enrobage composée de 85 à 92 k en poids de bitume soufflé ayant un point de ramollissement entre 900 et 1300C, et de 15 à 3% en poids de granulat et poudrette de caoutchouc ou de gomme, le rapport pondéral entre la fraction poudrette et la fraction granulat étant un peu supérieur à 10%.Pour confectionner ce bloc d'enrobage 2 on remplit l'espace compris entre le tuyau 1 et la gaine en tôle 3 avec la masse d'isolation et d'enrobage liquide et chaude venant d'être préparee, ce remplissage se faisant par pompage. L'épaisseur "s" du bloc d'enrobage 2 doit, afin d'économiser le plus possible de matière sans que cela soit au détriment de ses propriétés favorables de protection contre la corrosion et de barrière thermique, être égale à 9(Wd-k0), s et d étant exprimés en millimètres, d étant supérieur à 40mm, et ko étant compris entre 3 et 5. Il est facile de poser dans leur tranchée des tuyaux ainsi réalisés, puis il suffit de couler au droit de leurs raccordements une masse d'isolation et d'enrobage de façon à réaliser une conduite de chauffage central à longue distance dont la protection contre la corrosion et les pertes calorifiques est assurée sans solution de continuité et peut supporter des températures juscJ l700C sans que de ce fait le bloc d'enrobage 2 se ramollisse trop fortement. REVENDICATIONS 1.- Masse d'isolation et d'enrobage pour tuyauteries destinées à être parcourues par un fluide chaud et à être posées sous terre, notamment pour tuyauteries de chauffage central à longue distance, cette masse contenant surtout du bitume ainsi que des ingrédients granuleux fortement calorifuges et pouvant être coulée directement autour d'un tuyau lorsqu'elle vient d'être élaborée à l'état d'un liquide chaud, cette masse étant remarquable en ce qu'elle se compose de 75 à 90% en poids de bitume soufflé et de 25 à 5 en poids de caoutchouc ou de gomme sous forme de granulat et de poudrette. 2.- Masse d'isolation et d'enrobage selon la revendication 1, remarquable en ce qu'elle se compose de 85 à 92% en poids de bitume soufflé ayant un point de ramollissement compris entre 900 et l300C (déterminable par la méthode de l'anneau et de la bille) et de 15 à 8% en poids d'un granulat et d'une poudrette de caoutchouc ou de gomme, le rapport pondéral entre la fraction de poudrette et la fraction de granulat étant de 10% et plus. 3.- Masse d'isolation et d'enrobage selon la revendication 1 ou 2, remarquable en ce que la fraction composée de granulat de caoutchouc ou de gomme est en partie remplacée par de la perlite. 4.- Masse d'isolation et d'enrobage selon la revendication 1 ou 2, remarquable en ce que la fraction composée de granulat de caoutchouc ou de gomme est en partie remplacée par du verre expansé ayant# une granulométrie d'environ 3mm. 5.- Tuyau pour conduite de chauffage central à longue distance, muni d'une masse d'isolation et d'enrobage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, remarquable en ce que cette masse se présente sous forme d'un bloc (2) qui entoure le tuyau (1), présente une section annulaire et est enveloppé par une gaine en tôle (3). 6.- Tuyau selon la revendication 5, remarquable en ce que l'épaisseur (s) du bloc d'enrobage (2), exprimée en millimètres, est fonction du diamètre extérieur (d) du tuyau (1) suivant l'équation s = 9(#-k ), dans laquelle (d) est supérieur à 40mm et ko est compris ent?e 3 et 5.