Brevet FR2502215A1 — publié le 19820924

La présente invention concerne un matériau de construc- tion de murs et de toitures dit en sandwich ou stratifié comprenant une plaque isolante en polystyrène cellulaire ou matière analogue, une plaque superficielle, plus particulièrement en acier, fixée sur l'autre face de la plaque isolante, la feuille de surface constituant l'élément porteur du matériau. On connaît déjà, dans la fabrication des matériaux de ce genre, la réalisation d'un élément stratifié dans lequel ladite autre face d'une plaque en métal en matière thermo-isolante, par exemple de polystyrène ou uréthanne, qui est munie d'une feuille métallique, par exemple en fer galvanisé,à surface extérieure en matière plastique, collée par exemple, servant de partie portante au matériau. Cette réalisation présente plusieurs avantages à la fois de la technique de sa fabrication et de sa mise en oeuvre, c'est-à-dire du procédé de réalisation qui est simple et du matériau même qui présente à la fois une capacité de charge élevée et des propriétés d'isolation thermique. Ces matériaux de technique antérieure présentent l'in- convénient de ne pouvoir être classés universellement comme résistants au feu. Le matériau doit être combiné pour présenter les propriétés imposées, c'est-à-dire pouvoir maintenir sa capacité de support pen- dant un certain temps, en dépit de la chaleur incidente. Les éléments stratifiés actuellement employés et qui ont par exemple un coeur en polystyrène, avec des feuilles d'acier sur ses deux faces, ne corres- pondent cependant pas aux impératifs de diverses autorités. Par exemple la Finlande a ses propres règlements pour les matériaux résis- tants à la chaleur et qui spécifient que, par exemple, pour être admis dans la classe B 10, la capacité de charge doit être maintenue pendant un temps donné. Ces matériaux connus perdent très rapidement cette capacité de charge dans un court délai d'exposition à la chaleur et sont fendillés du fait de cette exposition. On a constaté qu'alors le matériau est très affaibli. Un autre inconvénient est l'amollis- sement du polystyrène avec dégagement de gaz à environ 100 C. Le coeur en polystyrène associant ses deux surfaces de parement, du fait de ce dagagement,diminue de capacité de charge et en conséquence entraîne un affaissement quasi instantané. 25022 1 5 L'invention a donc pour objet un matériau de construc- tion remédiant aux inconvénients de la technique antérieure et pou- vant être admis dans une classe de matériaux hautement résistants au feu en répondant aux caractéristiques imposées. Ce nouveau matériau est caractérisé en ce qu'une feuille supplémentaire est étroitement insérée, au moins entre ladite autre feuille de surface et la plaque thermo-isolante, de manière à coopérer avec le reste des épaisseurs de genre connu du matériau, afin de présenter les propriétés de résistance au feu imposées. La matière constitutive de la feuille interposée entre la tôle de fer et la plaque isolante peut être choisie, ce qui est surprenant, parmi des matières inflammables, tels des panneaux de particules de bois agglomérées. Des panneaux de gypse peuvent égale- ment être utilisés à cet usage. La propriété commune de ces matières étant, à l'exposition au feu, d'empêcher l'élévation de température dudit coeur isolant, par laquelle cet isolant entre en phase gazeuse après un certain temps en conséquence des réactions endothermiques qui se produisent. Les objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple préféré de réalisation et du dessin annexé dont la figure unique est une coupe d'une fraction d'élément du nouveau matériau dont les dimensions et formes peuvent varier naturellement sans sortir du cadre de l'inven- tion. Les bords de l'élément peuvent être munis de joints, fixations et assemblages connus dans la mise en oeuvre d'une construction. La plaque ou couche isolante est indiquée par la référence 1 sur la figure dans l'élément stratifié. Le polystyrène est la matière préférée de réalisation mais peut être d'autre com- position, par exemple l'uréthanne, pouvant également convenir. L'épaisseur de cette couche peut être comprise entre 50 et 500 mm, en fonction des impératifs d'isolement. Les feuilles de surface en acier, indiquées par 2 et 3, ont, de préférence, une couche super- ficielle en matière plastique et leur épaisseur est de 0,5 mm approxi- mativement. La référence 4 indique la feuille additionnelle, fixée entre la feuille 2 et la plaque 1 aussi étroitement que possible. L'élément représenté peut supporter l'échauffement selon la flèche 5. 25022 1 5 Cet élément peut, de plus, comporter une autre couche additionnelle 4, interposée entre la feuille 3 de surface et l'iso- lant 1, afin de supporter la chaleur depuis l'autre face ou des deux faces. En utilisation normale de l'élément, la feuille addi- tionnelle et/ou les feuilles 4 agissent comme constituants et/ou cons- tituants de renforcement. L'effet de la feuille 4 sur les caractéris- tiques de l'élément est évident à l'exposition A4 la chaleur exté- rieure. Si le matériau de la feuille additionnelle est un panneau en particules de bois (d'épaisseur environ 10 à 30 mm) ou d'autres matières analogues non ignifuges, l'élément agit comme suit (selon la flèche 5) la chaleur externe par exemple un feu s'exerce et la température de la feuille 2 de surface s'élève rapidement, de sorte que la couche superficielle en matière plastique est consumée et la feuille 2 est elle-même fendillée par l'élévation de température. De ce fait, la capacité de charge de cette feuille 2 est essentielle- ment abaissée. Simultanément, la température de la feuille 4 est est fortement élevée, maisdu fait que la feuille 2 est étroitement fixée entre la surface extérieure de la feuille 4 et, dans les jonc- tions, les différentes parties sont également aussi serrées que pos- sible, il ne se produit pas d'inflammation, mais la matière en bois amorce sa carbonisation laquelle survient assez lentement dans une faible teneur d'oxygène en assurant ainsi une isolation réelle. De ce fait, la feuille additionnelle 4 conserve sa capacité de charge pendant un certain temps à la suite de son exposition à la chaleur. De plus, la carbonisation conserve la chaleur latente à un degré tel que la température superficielle de la plaque 1, au contact de la feuille 4, n'atteint pas la température critique du polystyrène (par exemple 100 C approximativement o apparait sa gazéification). De ce fait, la plaque isolante maintient un contact étroit avec la feuille additionnelle 4 et la feuille de surface 2. Si la plaque isolante 1, qui lie les deux plaques superficielles 2,3, devient gazeuse, le matériau s'affaissera presque instantanément. La carac- téristique essentielle du nouveau matériau est le maintien de la capacité de charge de la feuille additionnelle 4, même à l'état partiellement carbonisé et que la couche carbonisée constitue une couche isolante empêchant l'endommagement de la plaque isolante, de 25022 1 5 sorte qu'il n'apparaît de phase gazeuse, dans le matériau isolant, qu'avec un certain retard. L'épaisseur du panneau de particules de bois assure une endurance variée, fonction de la classification ignifuge. Avec un panneau en gypse coume feuille additionnelle 4, le matériau se comporte essentiellement de même manière que le panneau de particules, ou analogue, Cependant, l'idée d'utilisation de gypse est basée sur le fait qu'il renferme de l'eau d'inclusion qui est vaporisée à la chaleur. Avec cette vaporisation, la feuille addi- tionnelle de gypse maintient sa capacité de charge un certain temps. De plus, cette vaporisation absorbe de la chaleur latente à un degré tel que la température superficielle de la plaque isolante, au contact de la feuille additionnelle, n'atteint pas la température de phase gazeuse de la matière isolante. 25022 1 5 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Matériau de construction de bâtiment dit en sandwich ou stratifié comprenant une plaque (1) isolante en polystyrène cel- lulaire ou matière analogue, une plaque superficielle (2, 3), plus particulièrement en acier, fixée sur l'autre face de la plaque iso- lante, la feuille de surface (2, 3) constituant l'élément porteur du matériau, lequel est caractérisé en ce qu'une feuille addition- nelle (4) est étroitement liée, au moins entre ladite autre feuille de surface (2, 3) et la plaque (1), cette feuille additionnelle coopérant avec les autres parties déjà connues (1, 2, 3) du matériau, afin de lui assurer des propriétés de résistance au feu lorsqu'il est exposé à une chaleur extérieure (selon la flèche 5). 2. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite feuille (4) est un panneau en particules de bois ou matière ayant des propriétés analogues, cette feuille étant par- tiellement carbonisée conservant sa capacité de support de charge empêchant pendant cette carbonisation la formation d'une phase gazeuse dans l'isolant, par exemple du polystyrène, qui protège de la chaleur extérieure (incidente selon la flèche 5) de sorte que la température de la plaque isolante (1) demeure inférieure à la température d'appa- rition de ladite phase gazeuse. 3. Matériau selon la revendication l, caractérisé en ce que ladite feuille additionnelle (4) est un panneau en gypse, qui conserve sa capacité de support de charge pendant la vaporisation de l'eau d'inclusion du gypse, de sorte que la chaleur latente venant de l'extérieur (selon la flèche 5) est absorbée et que la plaque iso- lante (1) reste à une température inférieure à celle de la phase gazeuse de l'isolant.