Brevet FR2307098A1 — publié le 19761105

L'invention due à Wolfgang Hululer et Hans Joachim Diemann. est relative à une superstructure à deux couches, d'un genre nouveau, disposée au-dessus de la couverture brute ou barrière d'isolation, destinée à des toits plats d'un angle d'inclinaison allant jusqu' environ 30e, Au cours de ces dernières années on a proposé et réalisé un grand nombre de telles superstructures de toit, dans l'ensemble très différentes. L'état actuel de la technique est décrit par exemple dans les règles professionnelles des constructeurs de toits relatives à l'étanchéité de toits plats, dans le document: "ABC der Bitumen-Dachbahnt et dans de nombreux documents technico comaerciaux de firmes s'occupant de cette question, ainsi que dans un certain nombre de publications de la littérature spécialisée (cf.Edition 1974 - Editeur : VDD, Industrieverband bituminoser Dach- und Dichtungsbahnen e.V.). Les caractéristiques des toits à base de bitume, dans l'état actuel de la technique, sont les suivantes X - pour des raisons de sécurité, nécessité de prévoir une superstructure de toit comportant au moins deux couches, et - réalisatton de cette superstructure de toit par collage à l'aide de bitume chaud ou soudage à la flamme de "bandes à souder". Ce mode de pose entraine, dans des conditions atmosphéri- ques défavorables (froid, brouillard, bruine, substrat humide etc) des résultats négatifs et des travaux défectueux. Une superstructure de toit utilisant des "bandes à souder" amène bien une amélioration, mais l'indispensable soudage à la flamme de grandes surfaces, par exemple à laide de brdleurs à propane, est motteux et long, ntest utilisable que d'une manière très limitée lorsqu'on travaille directement sur des matériaux d'isolation ou sur des éléments d'isolation thermique et, pour obtenir des étanchéités de toits réellement sures, exige un personnel bien entraîné.En cas d'urgence, par exemple par basse température on par temps humide, et particulièrement en cas de substrat humide, on ne peut procéder à des poses de superstructures ni à l'aide de bitume chaud, ni à l'aide de bandes à souder. Il s'y ajoute la complexité du mode opératoire qui, dans le cas du collage à l'aide de bitume chaud, exige des marmites de chauffage pour fondre le bitume, opération relativement longue qui entraine une pollution incommodante de l'atmosphère environnant le chantier. On a besoin également de superstructures de toit de pose rapide, stre et simple, qui puissent être réalisées pratiquement indépendamment des conditions atmosphériques. On a besoin non seulement de produits qui isolément permettent d'obtenir des solutions partielles, mais encore d'un système complet et sûr d'étanchéité de toit, notamment pour toits plats atteignant un angle d'inclinaison d'environ 30 . L'invention a donc pour but de satisfaire ce besoin. Une telle superstructure de toit simple, rapide à poser et en mdme temps sûres ne peut dtre obtenue uniquement avec des produits actuellement disponibles sur le marché si on procède de la manière connue jusqu'à présent. Elle nécessite des maté- riaux de nature en partie nouvelle dont seule la combinaison conforme à l'invention satisfait aux exigences exposées ci-dessus et assure la rapidité et la sdreté du procédé grace à une double couche d'étanchéité. Par exemple lesproduitsà base de bitume collant à froid connus ne conviennent pas pour coller d'une manière durable et stre des couches d'isolation thermique sur une couverture de toit ou sur une barrière d'isolation. De tels produits collant à froid sont constitués par des solutions de bitume dans une quantité relativement grande (supérieure ou égale à 30X) de solvant organique. Du fait de sa faible viscosité on ne peut obtenir un dépôt suffisamment important de produit collant et l'adhérence entre la couverture de toit ou la barrière d'isolation et la couche d'isolation thermique demeure insuffisante. Du fait de la forte proportion de solvant, la couche d'isolation est fréquemment attaquée et dissoute, notamment lorsqu'on utilise du polystyrène expansé comme matériau d'isolation thermique. Des fractions de solvant moins agressif, de nature aliphatique, dans de tels produits collant à froid sont facilement combustibles et sont trop volatiles, ce qui s'oppose à une pose store et rapide. La couche d'isolation thermique d'une superstructure de toit usuelle peut, par exemple être constituée d'éléments d'isolation thermique enroulables cohnus. Lors de la construction du système d'étanchéité de toit les chevauchements des bandes de bitume disposés sur les éléments pour assurer l'étanchéité doivent être collés au bitume chaud.Les collages à froid à l'aide des produits à base de bitume collant à froid mentionnés ci-dessus ne sont pas sdrs pour les raisons exposées. Dans des conditions atmosphériques défavorables on ne peut pas travailler car on ne peut coller à l'aide de bitume chaud de tels éléments d'isolation sur des surfaces humides et dans ces conditions la pose ultérieure d'une bande d'étanchéité de toit ne peut être effectuée sur toute la surface du toit d'une manière strie. Des bandes de toiture équipées d'adhésif collant à froid ne sont pas actuellement disponibles dans le commerce. Les échantillons connus jusqu'à présent n'ont pas présenté une adhérence initiale et une adhérence à la longue suffisantes sur 'es substrats considérés, notamment sur d'autres bandes de toit. Le collage de telles bandes de toit collant à froid sur des substrats humides, par exemple dans de mauvaises conditions atmosphériques > est impossible, car l'humidité incluse lors du collage empêche une adhérence suffisante. On n'obtient pas les valeurs minimales d'adhérence au collage qui correspondent à un collage au bitume chaud réalisé d'une manière techniquement impeccable. Le problème posé pour une superstructure de toit simple rapide à poser. pratiquement indépendante des conditions atmosphériques et sûre est résolu par une superstructure de toit, pour toits plats comportant une succession de couches disposées entre la couverture brute ou barrière d'isolation et la couche extérieure de revêtement du toit, caractérisée en ce qu'elle comporte un produit collant à froid adhérant rapidement au substrat, contenant un solvant, pateux et base de bitume, présentant après prise une force minimale d'adhérence de la couche collante, perpendiculairement an plan de collage, de 25.000 N/m2 et une couche d'isolation thermique, disposée par dessus, constituée par une matière isolante et une bande de toit, avec une couche voilant à froid à base de bitume, disposée par dessus, laquelle couche contient, en dehors du bitume, des polymères sous forme de polyoléfines ainsi que des variétés de caoutchouc non réticulées, compatibles avec le bitume, agents améliorant l'adhérence et éventuellement des matières de remplissage. Cette couche collant à froid est déposée, sur la couche d'isolation thermique, lors de la fabrication de celle-ci, et est munie d'une couche de séparation arrachable. La superstructure de toit conforme à l'invention peut être préparée par étapes de la manière suivante - on dépose le produit collant, susceptible d'être travaillé à froid et adhérant rapidement, sur le substrat éventuellement humide, - on colle l'élément d'isolation thermique, constitué de matière isolante, de la bande de toit et de la couche collant à froid, sur le substrat en plaçant l'élément d'isolation thermique sur le produit collant déposé, éventuellement avec une certaine pression, - on colle les chevauchements des bandes de toit de l'élément d'isolation thermique au moyen de la couche collant à froid de l'élément d'isolation thermique, - on colle la couche supérieure du toit sur 11 élément d'isolation thermique au moyen de la couche collant à froid, préparée au cours de la fabrication de l'élément d'isolaticnthermique, après avoir enlevé la feuille de séparations - on assemble les joints et les chevauchements dela couche supérieure, collée, du toit, par exemple par soudage thermique, par soudage au solvant, par collage à l'aide du produit collant à froid mentionné ci-dessus ou par tout autre procédé approprié. Conformément à l'invention on obtient finalement ainsi une superstructure de toit à deux couches. Le dépôt sur le substrat du produit collant, susceptible d'être travaillé à froid, piteux, à base de bitume s'effectue de préférence par points ou par bandes. Il est avantageux d'utiliser pour cela des pistolets pulvérisateurs appropriés, qui permettent d'obtenir de grandes vitesses de travail. Le substrat sur lequel est déposé le produit collant à froid peut être constitué soit par la couverture brute ellg-même du toit (par exemple dans le cas de tôles ondulées trapézoidale- ment, cf. dessin annexé), soit encore par une barrière d'isolation usuelle. L'important est alors que le produit pâteux collant à froid précité, qui pour pouvoir être travaillé contient de préférence du solvant, n'affecte pas, par dissolution ou par tout autre action physico-chlmique, les éléments d'isolation thermique posés, combinés aux bandes de toit. La consistance payeuse du produit collant à froid, qui est nécessaire pour la superstructure de toit conforme à l'invention, permet aussi de compenser les inOgalités du substrat lors du collage. Un tel produit collant à froid contient par exemple en dehors du bitume des agents épaississeurs destinés à fournir la consistance nécessaire, des agents améliorant l'adhérence, des agents adhérants et au moins 20% d'un solvant incombustible peu volatil, par exemple de chlorure de méthylène. Ce produit collant n'attaque pas les matériaux d'isolation et permet d1atteindre, après évaporation du solvant des résistances à l'arrachement, dans la couche de produit collant et perpendiculairement au plan de collage, supérieures à 25.000 N/m2. La superstructure de toit conforme à l'invention peut être collée sur tous les éléments a'isolation thermique actuellement connus, munis à leur partie extérieure d'une bande de toit, celleci devant cependant être munie au cours de sa fabrication d'une couche de produit collant 9 froid disposée sur la surface supérieure. Cette couche de produit collant à froid est revêtue sur sa surface extérieure, à titre de protection, d'une couche de séparation, par exemple d'une feuille de polyéthylène siliconée, d'un papier séparateur siliconé usuel ou d'une couche analogue. Un mode de réalisation préférentiel d'élément d'isolation thermique est constitué par exemple de la manière suivante. Sur la couche d'isolation thermique proprement dite de l'épaisseur nécessaire est collée, au cours de la fabrication, une bande de toit présentant des marges de chevauchement ; cette bande est munie sur sa surface extérieure d'une couche de produit collant à froid d'environ 1 mm d'épaisseur qui porte à son tour une feuille de séparation servant de protection. Un tel élément de, par exemple, 1 m de large et de 5 m de long présente, dans la face opposée à la bande de toit de la couche d'isolation thermique, des fentes destinées à faciliter son enroulement pour le transport et son déroulement pour la pose. La superstructure de toit conforme à l'invention associée à un tel élément d'isolation thermique peut, contrairement aux superstructures de toit de la technique antérieure, être posée même dans de mauvaises conditions atmosphériques. L'étanchéité des chevauchements des bandes de toit appliquées sur la surface extérieure de l'élément d'isolation thermique s'effectue d'une manière simple en arrachant la couche de séparation de la couche de produit collant à froid aux emplacements de chevauchement et en assemblant les bords des bandes de toit, sous une certaine pression, de manière à pouvoir éliminer toute influence d'humi dicté. De même, on peut aussi disposer d'une manière se la couche suivante, dans de mauvaises conditions atmosphériques et mê me à des températures pouvant atteindre et même descendre en dessous de OOC, car la couche de séparation située sur l'élément d'isolation thermique protège contre les influences atmosphériques Jusqu'au moment du collage et empêche par exemple l'eau d'atteindre les surfaces de collage. La couche de produit collant à froid, qui est déposée sur l'élément de toit lors de la fabrication de celui-ci, se compose, conformément à l'invention de bitume, de polyoléfines, d'élastomères non réticulés et agents améliorant l'adhérence et contient éventuellement encore des matières de remplissage0 En particulier lorsqu'on utilise du bitume à pouvoir de pénétration élevé, supérieur à 200 1/10 mm (norme industrielle allemande nO 1995) on peut obtenir des couches de produit collant suffisamment plastiques pour que la résistance de collage, perpendiculairement au plan de collage atteigne un multiple de la valeur de 2.500 N/m2 exigée pour les forces d'aspiration de la toiture par le vent. Comme couche de revêtement supérieure du toit on peut utiliser des produits bon marché usuels du commerce comme par exemple les bandes de toit en bitume à support incorporé ou des bandes de matière synthétique dénuées de support ou encore, de préférence, des bandes supports revêtues d'une couche de matière synthétique/bitume. En raison de la simplicité de la superstructure de toit on préfère comme couche supérieure de revêtement de toit des couches qui ne nécessitent pas d'autre traitement par suite de leur résistance propre aux conditions atmosphériques. Mais dans des cas particuliers, on peut encore déposer après coup sur la superstructure de-toit conforme à l'invention, à l'aide de moyens et de procédés usuels, d'autres couches, d'autres bandes de toit ou d'autres couches de protection, comme par exemple des couches de gravier. Le dessin annexé représente, à titre illustratif mais nul lement limitatif, une superstructure de toit conforme à l'invention ; sur la figure unique de ce dessin on a désigné - par 1 une couverture à profil ondulé trapézoldalement, en tole d'acier, constituant un exemple de couverture brute, - par 2 la couche de produit collant de bitume pâteux, contenant un solvant et destiné à être travaillé à froid, - par 3 la couche d'isolation thermique préfabriquée, composée d'une matière isolante, d'une bande de toit et d'une couche de produit collant à froid, - par 4 la couche supérieure de revêtement du toit collée à l'aide de la couche de produit collant à froid, et - par 5 la couche de séparation arrachable. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déåà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICAtIONS 1. Superstructure pour toit plat, composée d'une succession de couches disposées entre la couverture brute ou barrière d'isolation et la couche extérieure de revêtement de toit, caractérisée en ce qu'elle comporte un produit collant à froid adhérant rapidement au substrat, contenant un solvant, pâteux et à base de bitume, présentant après prise une force minimale d'adhérence de la couche collante, perpendiculairement au plan de collage, de 25.000 N/m2 et une couche d'isolation thermique, disposée par dessus, constituée par une matière isolante et une bande de toit, avec une couche collant à froid à base de bitume, disposée par dessus, laquelle couche contient, en dehors du bitume, des polymères sous forme de polyoléfines ainsi que des variétés de caoutchouc non réticulées, compatibles avec le bitume, des agents améliorant l'adhérence et éventuellement des matières de remplis sage. 2. Superstructure pour toit plat selon la revendication 1, caractérisée en ce que le produit collant destiné à être travaillé à froid est déposé par.points ou par bandes entre la couverture de toit ou barrière d'isolation et la couche d'isolation thermique. 3. Superstructure pour toit plat selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la couche d'isolation thermigzeest constituée par une bande d'isolation thermique, en soi connue, susceptible d'être enroulée, comportant sur sa face extérieure une bande de toit présentant des marges de che vauchement. 4. Superstructure pour toit plat selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que la couche extérieure de revêtement du toit destinée à être disposée sur la couche d'isolation thermique est constituée par une bande de matière synthétique/bitume à support incorporé.