Brevet FR2347503A1 — publié le 19771104

L'invention concerne un panneau isolant de mousse dure à cellules ouvertes ou fermées adhérent à ltégard de matériaux de construction et, plus particulièrement, un panneau de mousse dure de polystyrène extrudé ou moussé, avec ou sans peau. Ces panneaux isolants de mousse dure ont un intérêt particulier dans la technique de la construction, en raison de leurs propriétés spécifiques, à savoir leur très bonne capacité d'isolation thermique et acoustique résultant de leur faible conductibilité calorifique et de leur structure cellulaire, leur poids léger, leur stabilité dimensionnelle et leur faible inxlammabilité, ainsi que la facilité avec laquelle ils peuvent être façonnés.C'est ainsi qu'on utilise par exemple des panneaux isolants à cellules fermées de mousse dure de polystyrène extrudé muni d'une peau sur ses deux faces, panneaux qui présentent une absorption d'eau extrêmement faible et une résistance à la compression relativement élevée, pour la construction de toits dits inversés, ces panneaux isolants de mousse dure étant posés librement sur la couche dtétan- chéité du toit et recouverts d'une couche de gravier. Toutefois, les propriétés des panneaux isolants de mousse dure traditionnels, si favorables pour la technique de la construction, sont contrebalancées par cet inconvénient que des matériaux de construction, notamment le béton, le mortier et le crépi ou le plâtre n'adhèrent guère aux surfaces des panneaux isolants à cellules ouvertes, ou même pas du tout lorsqu'il 'agit de panneaux à cellules fermées, en particulier lorsqu'ils sont revêtus d'une peau. Cela constitue une limitation notable de leurs possibilités dtutilisation et les rend par exemple inappropriés pour une isolation sous crépi, car on serait alors obligé de prendre des disposés tions supplémentaires et coûteuses pour obtenir un crépi suffisamment adhérent sur les panneaux isolants. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir un panneau isolant de mousse dure, sur les surfaces duquel un matériau de construction appliqué à l'état humide adhère fermement, de sorte que le panneau isolant puisse être utilisé par exemple pour l'isolation de plafonds intérieurs enduits de plâtre et qu'il soit auto-portant à l'égard de couches d'enquit ayant l'épaisseur habituelle. D'après l'invention, le panneau isolant de mousse dure à cellules ouvertes ou fermées, notamment de mousse dure de polystyrène extrudé ou moussé, avec ou sans peau, est caractérisé par le fait que l'une au moins de ses faces comporte un dessin gravé d'éléments en relief et en creux, en forme de crible, de grille ou de tissu, imprimé mécaniquement et/ou thermiquement dans la surface ét par le fait que la surface qui porte le dessin gravé a une structure poreuse avec une multiplicité de cellules ouvertes.Avec le dessin gravé et ses multiples éléments en relief et en creux répartis sur la surface, éléments qui présentent, même dans le cas de panneaux isolants à cellules fermées, une couche superficielle poreuse qui s'étend jusqu'à une certaine profondeur et est donc en mesure d'absorber l'eau, on obtient, pour le matériau de construction appliqué, une surface de fixation par adhérence qui est beaucoup plus grande que la surface du panneau isolant, primitivement plane et lisse dans le cas d'une peau de la mousse, et dans laquelle le matériau de construction est toujours maintenu, quelle que soit la position du panneau isolant, par un très grand nombre de points d1ancrage porteurs, dirigés dans tous les sens.Le dessin gravé peut comporter des rainures longitudinales parallèles, situées entre des nervures, et des rainures transversales qui sont parallèles entre elles, s'étendent obliquement ou perpendiculairement par rapport aux rainures longitudinales et par lesquelles les nervures sont subdivisées en éléments oblongs en relief du dessin gravé. Toutes les rainures, c'est-à-dire les rainures longitudinales comme les rainures transversales, peuvent avoir la même largeur. Mais la largeur des rainures transversales peut être également plus grande ou plus petite que celle des rainures longitudinales. Les rainures longitudinales comme les rainures transversales peuvent présenter la même profondeur, mais il est préférable que la profondeur des rainures s'étendant dans une direction soit plus grande que celle des rainures qui s'étendent dans l'autre direction, ce qui donne lieu à trois plans superposés, un plan supérieur dans lequel se trouvent les surfaces frontales des nervures, un plan moyen défini par les fonds des rainures moins profondes et un plan inférieur constitué par les fonds des rainures profondes, le dessin gravé présentant des éléments en relief et en creux par rapport au plan moyen.Avec des profils formés par de tels dessins gravés ou par des dessins semblables, on a pu obtenir des panneaux isolants de mousse dure ayant à l'égard de matériaux de construction une solidité de fixation de quelques kg/cm, c'est-à-dire une force d'adhérence qui est généralement satisfaisante et suffit largeUent, par exemple pour un enduit de plafond traditionnel. L'invention pourra de toute façon être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que des dessins ciannexés, lesquels complément et dessins sont relatifs à des modes de réaliEetion préférés oui sont, bien entendu, donnés surtout à titre a' indication. La fig. 1 représente en perspective un morceau d'un panneau isolant de mousse dure, muni d'un dessin gravé sur une face, ainsi qu'vine matrice de gravure en fils métalliques, représentée schématiquement, avec laquelle peut être formé le dessin gravé en question. La fig. 2 représente en perspective, à échelle fortement agrandie, quelques éléments du dessin gravé reproduit sur la fig. 1. La fig. 3 est une vue en coupe, faite selon la ligne III-III, du morceau de panneau isolant représenté sur la fig. 2. La fig. 4 est une vue en coupe, faite selon la ligne IV-IV, du morceau de panneau isolant représenté sur la fig. 2. Dans l'exemple de réalisation illustré par la fig. 1, la matrice de gravure 1 est constituée par un tissu métallique formé de fils rectilignes de chaine 2, d'une épaisseur d'environ 2 mm, et de fils de trame 3 qui s'étendent perpendiculairement et ont par exemple un diamètre de 1 mm. Les fils de trame 3 sont séparés les uns des autres par une distance d'environ 3 ma. La matrice de gravure en fils métalliques 1 est posée sur un panneau isolant 4, par exemple en mousse dure de polystyrène extrudé, et elle est enfoncée dans la surface de celui-ci dans des conditions suffisantes de pression et/ou de chauffage. Après que la matrice de gravure 1 a été enlevée, la surface du panneau présente le dessin gravé 5 qui est représenté. Le dessin gravé 5 comprend un système de chaîne formé de rainures longitudinales 6 qui correspondent aux empreintes des fils de chaîne 2 et de nervures 7 interposées, ainsi qu'un système de trame formé de creux oblongs 8 disposés en rangées parallèles entre elles qui sont dirigées perpendiculairement aux rainures longitudinales 6 et aux nervures 7, creux qui correspondent aux empreintes des fils de trame 3 et par lesquels les nervures 7 sont subdivisées en éléments oblongs 7a.Par rapport au plan défini par le fond des rainures longitudinaless 6, le dessin gravé 5 présente donc des éléments 7a en relief, d'environ 1 mm de largeur et 2 mm de longueurs qui sont disposés en rangées mutuellement parai lèles à intervalles de 1 mm environ, avec une distance entre rangées de 1 = environ, ainsi que des éléments 8 en creux, d'environ 1 mm de largeur et 4 mm de longueur, qui sont disposés en rangées perpendiculaires aux rangées d'éléments en relief 7a et sont mutuellement décalés dans les rangées successives, et en outre des éléments 9 délimités par des éléments en relief et en creux du dessin, mesurant 2 x 5 mm environ et situés pratiquement dans le plan du fond des rainures. Les éléments 7a, 8 et 9 du dessin gravé sont représentés à échelle fortement agrandie sur la fig. 2 et les fig. 3 et 4 en présentent des vues en coupe. La surface frontale 7b des éléments en relief 7a du dessin gravé présente une structure qui correspond approximativement à celle d'une peau de mousse à cellules fermées en majorité. Toutefois, la somme des surfaces frontales 7b de tous les éléments en relief 7a du dessin gravé ne s'élève qu'à un cinquième environ de la surface du panneau. Tout le reste de la surface du dessin gravé 5 se compose de cellules ouvertes 10.Ainsi, par le fait de la gravure, le panneau isolant reçoit une couche extérieure suffisa,ment absorbante jusqu'à une certaine profondeur, couche au-dessous de laquelle la structure primitive à cellules fermées du panneau isolant est conservée dans son intégrité, si bien que les autres propriétés avantageuses du panneau isolant de mousse dure, notamment sa capacité d'isolation thermique et acoustique et sa résistance à la compression, ne sont pour le moins altérées que de façon négligeable, l'abaissement des coefficients d'isolation, éventuellement dû à la gravure, pouvant être compensé par le choix d'une épaisseur un peu plus grande du panneau. Lorsqu'un matériau de construction hunide est appliqué sur la couche extérieure absorbante, profilée avec le dessin gravé, les cellules ouvertes de la couche extérieure sont remplies de matériau de construction à grains extrêmement fins par effet capillaire et on obtient, pour la couche de matériau de construction, un ancrage dans la couche extérieure du panneau isolant qui peut être chargé et est porteur dans n'importe quelle direction de ce panneau, en raison du fait que les éléments gravés en relief et en creux ont des régions superficielles qui sont orientées dans les directions les plus diverses.En particulier, les surfaces latérales, généralement orientées perpendiculairement au plan du panneau, des multi 2 ples éléments gravés en relief (en l'occurrence, 1200/dm environ) qui pénètrent dans la couche de matériau de construction et celles des éléments gravés en creux par rapport au plan du fond des rainures longitudinales (environ 560/dom2), le long desquelles la couche de matériau de construction pénètre dans le panneau isolant, garantissent un ancrage très efficace pour les efforts dirigés perpendiculairement au plan du panneau, ancrage qui peut porter les couches de matériau de construction suspendues sur des panneaux isolants horizontaux.Des essais menés avec de échantillons de panneaux, dont la surface était profilée avec le dessin gravé décrit ci-dessus et était ensuite de béton, ont donné, pour la force d'adhérence, des valeurs atteignant 6,5 kg/cm pour des panneaux horizontaux et 5,7 kg/cm pour des panneaux verticaux. De telles valeurs de la force d'adhérence permettent de poser des panneaux isolants de mousse dure, gravés sur leurs deux faces, par exemple sur un enduit de fond et de les garnir d'un enduit superficiel d'épaisseur usuelle, et cela aussi bien sur des murs que sur des plafonds intérieurs. Dans le cas de l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, on est parti d'un panneau isolant à cellules fernées-en mousse dure de polystyrène extrudé comportant une peau sur ses deux faces, ctest-à-dire d'un panneau isolant sur leauel un crépi n'adhère absolument pas lorsqu'il présente sa forme d'origine sans dessin gravé, ce qui peut être considéré comme un cas extrême. Certes, un crépi peut adhérer sur des panneaux isolants classiques de mousse dure à cellules ouvertes sans peau, mais seulement dans une mesure limitée, si bien que ces panneaux isolants ne sont utilisables, en tant que support de crépi, que dans quelques cas particuliers peu nombreux.Par la formation d'un dessin gravé, correspondant par exemple à celui qui a été décrit ci-dessus, la force d'adhérence des matériaux de construction sur ces panneaux isolants de mousse dure à cellules ouvertes est élevée à des valeurs par lesquelles on est assuré d'une possibilité d'utilisation générale-de ces panneaux isolants. En modifiant la forme et les dimensions des éléments du dessin gravé, il n'y a aucune difficulté à adapter au mieux les panneaux isolants de mousse dure aux différents matériaux de construction utilisés et à leur épaisseur de couche. C'est ainsi par exemple que dans le mode de réalisation illustré par la fig. 1, les fils de chaîne 2 et les fils de trame 3 peuvent avoir le même diamètre. tes fils de trame 3 n'ont pas non plus besoin d'être dirigés perpendiculairement aux fils de channe 2, zains ils peuvent s'étendre en direction oblique par rapport à ces derniers, de sorte qu'il en résulte par exemple des formes losangiques à la place des formes carrées ou rectangulaires des éléments gravés.Pour la gravure, on peut aussi utiliser, à la place du dessin de tissu, un dessin en grille qui donne lieu à des rainures longitudinales mutuellement parallèles, empreintes dans la surface du panneau isolant, et à des rainures transversales qui s'étendent obliquement ou perpendiculairement par rapport aux rainures longitudinales et sont également parallèles entre elles, les largeurs et les profondeurs des rainures longitudinales et transversales pouvant être égales ou différentes. De façon générale, on obtient toutefois, avec le dessin de tissu décrit en détail ci-dessus, des résultats entièrement satisfaisants, l'orientation des fils, leur épaisseur et leur distance mutuelle étant les paramètres les plus importants pour une adaptation aux conditions particulières de chaque situation. Dans le cas du tissu métallique utilisé comme matrice de gravure 1, les points d'intersection des fils sont de préférence soudés, afin d'obtenir une résistance et une indéformabilfte' suffisantes de la actrice. La gravure des panneaux isolants peut être aussi effectuée par des procédés usuels, par exemple avec des cylindres graveurs rotatifs, éventuellement chauffés. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant été plus spécialement indiqués : elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Panneau isolant de mousse dure a' cellules ouvertes ou fermées, adhérent l'égard du matériaux de construction et, plus particu lière:-ent, panneau de mousse dure de polystyrène extrudé ou moussé, avec ou sans peau, caractérisé en ce que l'une au noins de ses faces comporte un dessin gravé d'éléments en relief et en creux (7a, 8, 9), en forme de crible, de grille ou de tissu, irprimé mécaniquement et/ou thermiquement ans la surface, et en ce que la surface qui porte le dessin grave pressente une structure poreuse faite d'une rnitiplicité de cellules ouvertes (10). 2.- Panneau isolant de mousse dure selon la revendication 1, carac- térisé an ce que le dessin gravé (5) comporte des rainures longitudinales parllèles (6), s tuées entre des nervures (7), et des rainures transversales qui sont parallèles entre elles, s'étendent obliquement ou perpendiculairement tar rapport aux rainures longi- tudinales (6) et par lesquelles les nervures (7) sont subdivisées en éléments oblongs en relief (7a) du dessin gravé. 3.- Panneau isolant de mousse dure selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rainures longitudinales et les rainures transversales ont la même largeur. 4.- Panneau isolant de mousse dure selon la revendication 2, carac térisé en ce que la largeur des rainures transversales est plus grande ou plus petite que celle des rainures longitudinales. 5.- Panneau isolant de mousse dure selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rainures longitudinales et les rainures trans verses ont la même profondeur. 6.- Panneau Isolant de mousse dure selon la revendication 2, caractérisé en ce aue la profondeur des rainures transversales est plus grande ou plus petite que celle des rainures longitudinales. 7.- Panneau isolant de mousse dure selon la rcvendication 2, carac- térisé en ce que le dessin gravé (5) est un dessin de tissu avec un système de channe qui comprend les rainures longitudinales paral- lèles (6) et les éléments (7a) des nervures (7) en relief par rapport au plan da fond des rainures longitudinales (6) et un système de transe qui comprend les rainures transversales qui s'étendent obliquement ou perpendiculairement par rapport aux rainures longitudinales (6) et qui sont formées d'éléments oblongs (8) du dessin gravé, en creux par rapport au plan du fond des rainures longitudinales (6). 8.- Panneau isolant de mousse dure selon la revendication 7, carac térisé en ce que les rainures du systèrae de chaîne et les rainures du système de trame ont la même largeur. 9.- Panneau isolant de mousse dure selon la revendication 7, caractérisé en ce que la largeur des rainures du système de trame est plus grande ou plus petite que celle des rainures du système de chaîne. 10.- Panneau isolant de mousse dure selon la revendication 2 ou 7, caractérisé en ce que la distance entre les rainures longitudinales mutuellem-nt parallèles est égale à la distance entre les rainures transversales mutuellement parallèles. 11.- Panneau isolant de mousse dure selon la revendication 2 ou 7, caractérisé en e sue la distance entre les rainures longitudinales mutuellement parallèles est plus grande ou plus petite que la distance entre les rainures transversales mutuellement parallèles. 12.- Panneau isolant de mousse dure selon la revendication 2 ou 7, caractérisé en ce que les rainures longitudinales et les rainures transversales sont des rainures circulaires. 13.- Panneau isolant de mousse dure selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que les rainures longitudinales (6) ont une largeur de 2 mm environ et les éléments en relief (7a) du dessin gravé ont, au niveau de leur surface frontale (7b), une largeur de 1 mm environ. 14.- Panneau isolant de mousse dure selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que les éléments oblongs (8) du dessin gravé, en creux par rapport au plan du fond des rainures longitudinales (6), ont une longueur de 4 mm environ et une largeur de 1 mm environ. 15.- Panneau isolant de mousse dure selon a revendication 7, caractérisé en ce que les rainures longitudinales (6) sont subdivisées en éléments oblongs du dessin (9) par les éléments en creux (8) du dessin gravé, éléments dont la longueur correspond approximative ment au double de la distance entre les rainures transversales mutuellement parallèles.