Brevet FR2485595A1 — publié le 19811231

Elément armé thermo-isolant @ @@@@@@@ de fabrication de cet élément. La présente invention est relative à un élément arme thermo-isolant qui- comprend une plaque en matière thermo-isolante contenant une armature formée par un treillis et faisant saillie à des distances sensiblement régulières sur au moins une des faces principales de la plaque susdite. De tels éléments ont de multiples applications dans la construction et sont utilisés not mnent comme panneau de toiture, panneau de sous-toiture industrlelD paroi pour application préfabriquée, coffrage perdu pour dalle d'étage ou paroi pour isolation extérieure. Dans un élément de ce genre connu suivant la demande de brevet d'invention française publiée sous le no. 2.324.815 l'armature consiste en des éléments séparés s'étendant dans la direction longitudinale de l'élément, ces éléments comprenant deux fils de base enfouis dans la plaque en matière isolante et un fil supérieur situé en de horSe la plaque susdite et relié par des fils de liaison avec les deux fils de basez Cette armature ne possède pas la solidité requise pour permettre la fixation directe d'un revêtement de toit sur l'armature Il n'existe en effet aucune liaison directe entre les différents éléments éléments de l'armature et la partie en saillie de chaque élément -ne possède que peu de rigidité dans le sens transversal' du panneau. C'est pour cette raison que les parties en saillie des éléments de l'armature sont encore reliées par des lat- tes de support s 'étendant perpendiculairement aux éléments et permettant la fixation du recouvrement de toit. Cette nécessité de lattes de support augmente considérablement la main-d'oeuvre de charpente et complique la pose. Suivant la demande de brevet d'invention française publiée sous le no. 2.361.512 il est connu de relier entre eux les éléments d'armature longitudinaux deune armature d'un élément thermo-isolant. Cependant dans les éléments thermo-isolants connus de ladite demande, les éléments d'armature font bien saillie dans des rainures dans aa plaque de matière thermo-isolante mais ne font pas saillie en dehors d'une face principale de la plaque -et ne per mettent donc pas une fixation directe d'éléments de couverture de toit.Ces éléments thermo-isolants ne sont d'ailleurs pas des éléments de toiture et les rainures susdites dans lesquelles l'armature fait saillie ne servent qu-'à permettre l'incorporation des parties en saillie de l'armature dans du-béton coulé sur l'élément et donc égale ment dans les rainures. Un élément thermo-isolant dans lequel l'armature est constituée par un treillis dont la solidité est suffi- sante pour permettrela fixation directe d'éléments de recouvrement de toit est connu du brevet américain no. 3.305.991 mais l'armature forme alors une cage solide. La partie de l'armature faisant saillie par rapport 3 a plaque en matière thermo-isolante comprend non seule:ent les crêtes de barres ayant une allure ondulée dans a direct ion longitudinale de la piaque mais également deH barres longitudinales reliant les crêtes des barres susdites ainsi que des barres transversales reliant les barres longitudinales. T linconvEn.ent ma3eur de cet ient onnu consiste dans la difficulté de sa fabrication.On doit dot d 'abord former une cage rigide spéciale et puis incorporer en partie cette cage dans sa forme définitive dans la ma-Lière thermo-isolante, ce qui rend difficile la fabrication en continu de tels éléments. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients susdits et de proposer un élément armé thermoisolant à usage multiple dans la construction mais parti culièrement intéressant comme panneau de toiture, Sa construction est simple mais son armature est solde. Si l'élément armé thermo-isolant est utilise comme panneau de toture, il permet la fixation directe d'éléments de recouvrement de toit comme des tuiles, ardoises ou analogues. A cet effet le treillis a une allure en forme d'ondulations,les crêtes de ces ondulations faisant saillie au moins sur une face principale de la plaque. La construction de l'armature est assez simple. I1 suffit par exemple, de-fabriquer un treillis plan et puis de former les ondulations arrondies, en dents de scie ou en forme de créneau en pliant le treillis. L'armature peut être fabriquée en continu ètcoup-e ensuite à la longueur désirée, ce qui peut se faire aussi bien avant qu'après l'incorporation de l'armature dans la plaque en matière thermo-isolante. L'armature reste toujours souple-, ce qui facilite l'incorporation de l'armature dans la plaque, cette armature pouvant par exemple être déroulée d'un rouleau. Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, le treillis présente des barres longitudinales ayant une allure ondulée, s'étendant suivant des plans sensiblement parallèles, et des barres -transver-- sales droites sensiblement perpendiculaires- à ces plans. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un élément armé thermo-isolant, selon lequel on produit sur un convoyeur animé d'un mouvement sensiblement continu une bande continue de mousse de polymères à partir de réactifs liquides qui, durant une phase d'expansion, forment une mousse et on y incorpore une armature, de manière à obtenir un recouvrement partiel de cette dernière par la mousse et à réaliser une cohésion suffisante du complexe armature-mousse, tout en permettant de maintenir une partie saillante de l'armature par rapport à la couche de polymères après. solidification de la mousse. Un tel procédé est connu du brevet américain nO 3.305.991. Selon ce procédé connu l'armature est transportée par un convoyeur et les réactifs liquides sont projetés sur l'armature ainsi transportée. Avant cette projection l'armature est partiellement enfouie dans une coe de sable qui empêche que l'armature soit enrobée de mousse du coté du convoyeur. En tout cas la phase d'expansion a lieu après que les réactifs liquides aient été projetés sur l'armature et la mousse est donc formée sur l'armature elle même. Cette formation de la mousse sur l'armature peut em- pêcher une bonne adhérence de la mousse à l'armature. L'invention a pour but.de remEdier à cet inconvénient et de procurer un procédé permettant une excellente adhérence de la mousse à l'armature. A cet effet on introduit l'armature dans la mousse vertta fin de la phase d'expansion. En particulier on introduit l'armature dans la mousse vers la fin de la phase d'expansion en la déroulant en continu au-dessus de laditeZbande à une vitesse sensiblement égale à celle du convoyeur et dans le même sens que ce dernier, de manière à faire pénétrer cette armature partiellement dans la mousse formée au fur et à mesure de l'avancement de la bande. D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif de quelques formes de réalisation d'un élément armé thermo-isolant suivant l'invention et d'un procédé-de fabrication de cèlui-ci. La figure 1 est une vue en perspective d'un élément armé thermo-isolant formant un élément de tqiture placé sur des chevrons. La figure 2 est uoe coupe longitudinale, à plus grande échelle, d'un détail de la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation d'un élément armé thermo-isolant formant panneau de toiture. La figure 4 concerne une disposition diff-rente de 1a variante suivant la figure 3 contre élément de voiture, La figure et une e en déto, l de la figure 4. La figure 6 concerne une vue en perspective d'une autre façon encore d'utiliser l'élément suivant la figure 3 comme panneau de toiture. La figure 7 est une vue en élévation et en coupe longitudinale montrant schématiquement un forme de réalisation particulière du procédé de fabrication d'un ment armé thermo-isolant. Dans les différentes figures les mêmes chiffres de référence désignent des organes analogues ou identiques. Quoique la présente invention ne soit pas limitée #i > .n élément armé thermo-isolant appliqué comme panneau de toiture et concerne un élément pouvant être utilisé pour d'autres applications, comme déjà signalé ci-dessus, la présente description sera cependant essentiellement dirigée vers cette application particulière. C'est ansi que dans les figures 1 à 6, différentes formes de réalisation de l'élément armé thermo isolant ont été représentées comme panneaux de recouvrement de toits inclinés. La figure 1 montre un élément thermo-isolant comprenant une plaque en matière isolante 1, notamment en mousse de polyuréthane, contenant une armature 2 qui présente une partie saillante 3 sur la face principale 4 de cette plaque. Cette armature a une allure en forme d'ondulations dont les crêtes 5 font saillie par rapport à la plaque 1 du côté de la face principale 4 L'armature 2 est formée par un treillis, tel qu'un treillis métaîlque galvanisé ou plastifiez présentant des barres longitudinales 6 ayant cette allure ondulée et s'd- tendant dans des plans sensiblement parallèles à des distances constantes l'une de l'autre, ces barres pliées 6 étant re liées entre elles par des barres transversales droites 7 s'étendant sensiblement perpendiculairement à ces plans parallèles. Au moins les barres transversales 7' situées en de- dehors de la plaque 1 et les plus écartées de celle-ci, c.-à-d. se trouvant aux crêtes 5 des ondulations, sont fixdss sur les barres 6 du cOté extérieur de ces dernières, c.-à-d. opposé par rapport à la plaque 1. Dans la forme de réalisation montrée aux figures 1 et 2, les ondulations présentent une forme de dents de scie identiques de manière à ce que les axes des barres 7' fixées sur les crêtes 5 de ces dents de scie s'étendent dans un plan 8 parallèle à la plaque 1. Ces barres 7 > forment des organes d'appui et de fixatiDn ou d'accrochage pour des tuiles 14, ardoises ou analogues destinées à couvrir le toit. La plaque 1 repose directement sur des chevrons 9 de la charpente du toit, tandis que les barres 7 font office de lattes à pannes des charpentes traditionnelles. Avantageusement, la face de la plaque 1 opposée à celle présentant la partie saillante de l'armature 2 pressr-te un revêtement 10 formé par exemple par une feuille d'aluminium doublée de papier afin de pouvoir réfléchir la chaleur. Si cette face est visible, elle peut/présenter un aspect décoratif ou encore Etre formée d'une plaque rigide de finition. Par ailleurs, un film ou une peau de projection il peuX 'étendre au moins sur la face principale de la plaque I par rapport à laquelle l'armature 2 fait saillie c.-à-d. opposée à celle présentant le revêtement 10. Ce film s'é- tenue préférence également sur l'armature saillante pour servir de protection contre la corrosion. La figure 3 concerne une autre forme de réalisation de l'élément armé thermo-solant suivant l'invention et se distingue par rapport à celle représentée aux figures 1 et 2 par la forme de pliage du treillis constituant l'armature 2. Ce treillis présente des zones 12 s'étendant dans le plan 8 susdit qui est sensiblement parallèle à la plaque 1. Ces zones sont tenues à la distance voulue de la plaque 1 par des parties pliées 13 du treillis prévues à des distances régulières et encastrées partiellement dans la plaque 1. Cette forme de réalisation présente l'avantage de pouvoir servir pour plusieurs types de tuiles ou d'ardoises. Ainsi, si on place le panneau de toiture de maniere à'ce quStes ondulations du treillis s'étendent dans le sens des chevrons 9, comme dans la figure 3, on peut, en principe, utiliser tout type d'ardoise et de tuile classique. Par contre si, comme à la figure 4, on place le panneau de toiture suivant l'invention de manière à ce que les ondulations du treillis s'étendent dans le sens longitudinal de la faîtière, on peut utiliser une tuile-canal 14, comme montré à la figure 6. Une autre possibilité encore qu'offre ce type de panneau est qu'il-permet la fixation de laids à pannes 16 au moyen de crochets 17 s'adaptant.aux barres du treillis se situant dans les zones 12 de celui-ci, comme. il est montré à la figure 7. Il y a encore lieu de remarquer que si les panneaux sont placés dans le sens montré aux figures 4 à 6, ceux-ci peuvent reposer directement sur les pannes 18, vu la bonne résistance à la flexion des panneaux dans le sens tranversal aux ondes du treillis. Quoique les dimensions des panneaux de toiture sui vant-.1'invention peuvent varier dans des limites relativement larges, il esttutefois important qu'ils puissent être manipulés sur la toiture par deux hommes, de sorte qu'avantageusement le poids d'un panneau de 6 à.7 m ne devrait pas excéder 40 kg Pour ce qui concerne la rigidité, il faut qu'il puisse supporter une charge normale de couverture mais surtout la surcharge représentée par un homme porteur de tuiles, soit environ 120 kg répartis sur environ 4 dom2. Un panneau de toiture-armé de treillis métallique suivant l'invention répondant aux exigences ci-dessus, du type treillis à dents de scie, présente les caractéristiques suivantes - Treillis réalisé en fil de diamètre de 2 mm, maille théorique 50-mm., hauteur libre 40 mm., hauteur totale 50 mm., distance entre Les crêtes 5 + 83 mm. - Plaque thermo-isolante présentant une épaisseur de 40 mm. réalisée en mousse de polyuréthane dur. - Dimensions du panneau : 1,20 m x 2,5 m Si, comme dans- les formes de réalisation décrites et représentées, l'armature 2 fait partie saillante sur une seule des faces principales de la plaque en matière isolante 1, l'élément joue son rôle thermo-isolant, vu qu'il ne se forme pas de ponts thermiques. On évite ainsi I'inconvénient de l'élément suivant le brevet américain no. 3.305.991 dont la cage formant armature fait saillie sur les deux faces principales de la plaque en matière isolante et forme ainsi des pont thermiques. Comme déjà signalé ci-dessus, la présente invention concerne également un procédé particulier de fabrication de ces panneaux. Dans -une couche de polymère obtenue à partir de réactifs liquides qui, dans le cas de plaques 1 en polyuréthane, sont essentiellement constitués de polyol et d'isocyanates et qui, durant une phase d'expansion forment une mousse, on introduit, ters la fin de cette phase d'expans ion, une armature de manière à obtenir une pénétration partielle contrlée de cette dernière dans la mousse sur une hauteur relativement constante et à réaliser une cohésion suffisante du complexe armature-mousse, tout en permettant de maintenir une partie saillante 3 de l'armature 2 par rapport à la couche de polymère 1 après solidification de la mousse sous forme d'une plaque 1. Quoique l'élément thermo-isolant armé suivant l'invention puisse être fabriqué aussi bien en discontinu qu'en continu, une préférence prononcée est donnée au procédé en continu et, à cet égard, une forme de réalisation particulière de ce procédé en continu est illustrée schEma- tiquement par la figure 7. Suivant ce procédé1 on répand, ati moyen d'une tête de coulée 28, les réactifs liquides 19 sur une feuille de papier Kraft 20, éventuellement recouverte extérieurement d'un film d'aluminium, qui est déroulée à partir d'une bobine 21 au-dessus d'un convoyeur 22. La feuille 20 et le convoyeur 22 se déplacent sensiblement à la même vitesse dans le sens de la flèche 23. Au cours'de cet avancement, les réactifs réagissent entre eux en s expandant sous forme d'une mousse 24. Vers la fin de la phase d'expansion, c.-à-d. au moment où la mousse a atteint approximativement sa hauteur finale, l'armature 2 est introduite dans la mousse sur une profondeur précalculée de manière à maintenir au-dessus de cette couche de mousse une partie saillante de l'armature. L'armature est formée par un treillis continu qui a été plié préalablement et qui tourne autour d'un rouleau 30 monté au-dessus du convoyeur 22, à l-'endroit où la phase d'expansion se termine. Ce rouleau tourne dans le sens de la flèche 31 à une vitesse circonférentieile égale à la vitesse du convoyeur 22 de man-ière à faire pénétrer le treillis partiellement dans la mousse formée au fur et à mesure de son avancement avec le cnnvoyeur 22. De cette façon, la surface de la mousse, dans laquelle pénètre le treillis, asubi un minimum de pertur- bastion. Avantageusement, dans certains cas, il est important de former, du coté de 'la mousse présentant la partie de l'armature saillante 3, un film ou une peau de protection sur la face apparente de la mousse. De plus ce film peut s'étendre sur cette partie saillante même de manière à former, p.e. une prote-ction contre la corrosion. Ce film peut p.e, être appliqué après le durcissement de la mousse ou même après la coupe de ces bandes continues en des panneaux de dimensions prédéterminées. Ainsi, on pourrait éventuellement étendre ce film de protection sur les tranches de coupe de ces panneaux. La feuille 20 pourrait, pour certaines applications, être remplacée par une plaque rigide présentant p.e des propriétés anti-feu, telle qu'une plaque de platre. Comme déjà signalé ci-dessus, la présente invention ne se limite pas à un élément armé thermo-isolant destiné à être utilisé comme panneau de toiture. En effet, cet élément pourrait p.e. être utilisé comme sou;-toiture industrielle en suspendant les panneaux au moyen de la partie saillante 3 de l'armature 2 en dessous d'une charpente. Une autre application est celle comme paroi pour habitations préfabriquées où le treillis assurerait à la fois la rigidité et l'armature d'un enduit de parement. Cet éiément armé thermo-isolant convient également parfaitement pour dalle d'étage dans laquelle le treillis fait partie de l'armature de la dalle ou d'une chape. il peut également être utilisé comme paroi pour isolation extérieure-. I1 est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à ces dixTerses formes de réalisation et que bien des variantes pourraient être envisagées sans sortir du cadre du présent brevet, aussi bien pour ce qui concerne la forme et les dimensions de l'armature que pour ce qui concerne le procédé de fabrication de ces éléments armés thermo-isolants et la nature de la matière thermo-isolante utilisée. Cette dernière peut être constituée de mousse de polyuréthane, comme déjà signalé ci-dessus, de moussu de polyisocyanurate, etc. La plaque rigide ou le revêtement appliqué à la face principale de la plaque en matière isolante opposee à celle présentant la partie saillante de armature peut consister ex'une plaque de fibres, par ex-emple en une plaque de fibressse bois. REVENDICATIONS. 1. Elément armé thermo-isolan.t;qui compred une - - plaque en matière the wo-isolante conte'nayi-t- une armature formée par un treillis et faisant saillie à des distances sensiblement régulières sur au moins une des faces principales de la plaque susdite, caractérisé en ce que le treillis a une allure en forme d'ondUlations, les crêtes de ces ondulations faisant saillie au moins sur une face principale de la plaque. 2. Elément suivantwlå revendication 1, caractérise en ce que le treillis présente des barres longitudinales ayant cette allure ondules, s'4,tendant dans des plans sensiblement parallèles, et des barres transversales droites sensiblement perpendiculåiresoà ces plans. 3. Elément suivant- la revendicat.ion-2, caractérisé en ce'qu'au moins les barres transversales situées en dehors de la plaque et les plus écartées de.celle-ci sont fixées sur les barres longitudinales du côté de ces dernieres opposé par rapport à la plaque. 4. Elément suivant-l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3,caractérisé en ce que-le treillis présente une allure ondulée en forme de dents de seize. 5. Elément suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce-que le treillis présente une allure ondulée au moins en partie en forme de créneau,des zones du treillis s'étendant dans un plan sensiblement parallèle à la plaque susdite et étant tenues à une certaine distance de celle-ci par des parties pliées du treillis prévues à des distances régulières et encastrées partiellement dans la plaque. 6. Elément suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il présente un fil-m ou peau de protection s'étendant au moins sur la face de la plaque par rapport à laquelle l'armature fait saillie. 7. Procédé de fabrication d'un élément armé thermo-isolant selon lequel on produit sur un convoyeur animé d'un mouvement sensiblement continu, une bande continue.de mousse de polymères à partir de réactifs liquides qui, durant une phase d'expansion forment une mousse et on y incorpore une armature, de manière à obtenir un recouvrement partiel de cette dernière par la mousse et à réaliser une cohésion suffisante du complexe armrture-mousse tout en permettant de maintenir une parti.e saillante de l'armature par rapport à la couche de polymères après solidification de la mousse, caractérisé en ce qu'on introduit l'armature dans la mousse vers la f.in de cette phase d'expansion. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on introduit l'armature dans la mousse vers la fin de la phase d'expansion en la déroulant en continu au-dessus de ladite bande à une vitesse sensiblement égale à celle du convoyeur et dans le même sens que ce dernier, de manière à faire pénétrer -cette armature partiellement dans la mousse formée au fur et à mesure de l'avancement de la bande. 9. Procédé suint l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'on forme la couche de mousse sur un support destiné à faire corps avec la mousse, constituant un revêtement. 10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le revêtement présente du ctté opposé à la mousse une face réfléchissant la chaleur. 11. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 à lo,caractérisé en ce que l'armature est constituée d'untreillis continu ayant subi une déformation en forme d'ondulations préalable à son introduction partielle zanis la mousse.