Brevet FR2539785A1 — publié le 19840727

La présente invention a pour objet un perfectionnement apporté aux revetements étanches et isolants pour supports quelconques, toitures, terrasses ou dalles en béton par exemple, en vue de réduire l'épaisseur et le poids du revêtement tout en réalisant une bonne protection aux poussées hydrostatiques et au vieillissement et en assurant une bonne isolation thermique. L'évolution actuelle des épaisseurs d'isolants, qui se situent désormais entre 10 et 20 cm, est telle que la technique dite d'étanchéité inversée,où l'on pose sur l'étanchéité existante une isolation,ne peut plus être mise en oeuvre. En effet, selon cette technique, on est amené à poser sur l'isolant à la double fin 10) d'une protection aux rayons ultra-violets io) d'une stabilité à la poussée hydrostatique une épaisseur équivalente de gravillons. Dans ces conditions, on constate que les acrotères d'un bâtiment couvert par une étanchéité, selon le principe de la toiture-terrasse, ne sont plus assez hauts pour permettre l'installation de la couche de protection en gravillons ou en dalles. I1 est donc impératif de trouver un systeme qui pour le moins évite d'avoir à apporter une épaisseur cbmplémentaire de gravillons, qui entraîne de toute façon un surcroît de poids et un surcoût. Pour cela, il faut pouvoir contrecarrer la poussée hydrostatique. L'objet de la présente invention a pour but de resister à l'effet de poussée en solidarisant les panneaux isolants et l'étanchéité par collage. On établit pour ce faire sur le support un film étanche ayant la double propriété d'être adhésif et très élastique. On n'a pas alors à redouter que les mouvements différentiels du support et de l'isolant entraînent le cisaillement du film étanche, puisque celui-ci est capable d'un allongement de plusieurs centaines de pour-cent. Cette réalisation, qui solidarise l'isolant et le support étanche, interdit de ce fait la poussée hydrostatique s'exerçant sur les panneaux, puisque l'eau ne peut s'immiscer sous l'iso lant qui est collé. On n'a pas davantage à craindre les déperditions calorifiques inséparables de la circulation -de l'eau sous les panneaux et telles qu'elles sont constatées actuellement, de sorte que le rendement thermique de l'isolant se trouve accru dans une proportion d'autant plus importante que l'épaisseur d'isolant est plus forte. La présente invention a donc pour objet un revêtement étanche et isolant pour un support, notamment pour une toitureterrasse, selon la technique de l'étånchéité inversée, comprenant une couche d'un matériau d'étanchéité liée au support et contenant du bitume, une couche de panneaux isolants posés sur la couche d'étanchéité et prévus pour l'isolation thermique de la couche d'étanchéité et du support, et une couche de protection mécaniquement résistante recouvrant la couche de panneaux isolants ; cette couche de protection est destinée à permettre la marche et à protéger les panneaux isolants de la destruction par les rayons ultra-violets.Le présent revetement est caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité est matériau collant à froid et élastique, qui contient un bitume adhésif à froid et au moins un élastomère, ce matériau solidarisant par collage la couche de panneaux isolants, la couche d'étanchéité et le support, ce qui, en empêchant les infiltrations d'eau entre la couche isolante et la couche d'étanchéité, supprime la possibilité d'une poussée hydros tatiquesur la couche isolante et la nécessité d'équilibrer cette poussée par une couche de protection lourde et garantit en outre l'efficacité de l'isolation thermique de la couche d'étanchéité et du support par la couche isolante, l'élasti cité du matériau d'étanchéité évitant le cisaillement et la fissuration de la couche d'étanchéité, en conséquence des mouvements différentiels du support et de la couche de panneaux isolants. Ledit élastomère peut être choisi parmi les copolymères styrène-buta- diène-styrène, les copolymères styrène-isoprène-styrène et les polypropylènes. Le matériau d'étanchéité contient avantageusement, outre ledit bitume et au moins un élastomêre, au moins une autre substance contribuant eventuel lement à l'élasticité et à l'adhésivité et qui peut être choisie parmi l'amiante, les résines, les huiles due pétrole. Des matériaux d'étanchéité collants à froid et élastiques convenables peuvent contenir, en poids,20 à 75 % de bitume adhésif à froid et 2 à 45 % d'au moins un élastomère, le complément à 100 % étant constitué par l'une au moins desdites autres substances. Des formules de constitution d'un matériau d'étanchéité du type sus indiqué sont données ci-après, à titre d'exemples purement indicatifs et nullement limitatifs. Les pourcentages indiqués sont en poids. Gamme de Proportion Première formule proportions particulière - Bitume de distillation directe ayant une caractéristique de dureté de 100/130 50 - 75 % 62,50 (déterminée par un essai de péne tration à l'aiguille à 250C selon les normes AFNOR/T 66-004 ;; ASTM D5 t IP 49) - Elastomère, qui est un copolymère SBS (styrène-butadiéne-styrène) de rapport en poids styrène/butadiène 30/70 et de poids moléculaire moyen 100.000 à 250.000 3 - 4,5 % 3,85 % Amiante en fibres courtes d'une longueur de 400 microns en moyenne 26 - 40 % 33,65 % Deuxième formule - Mème bitume que dans la première formule 22 - 33 % 27,50 % - Huile de pétrole vendue sous la marque "FLEXON" par la Société ESSO 37 - 57 % 47,50 % - Polypropylène atactique, qui est un élastomère vendu sous la marque "VESTOPLAST X 3634" par la Société allemande HULS 20 - 30 % 25 % Gamme de Proportion proportions particulière Troisième formule - Même bitume que dans la première formule 31 - 47 % 39,40 % - Huile de pétrole "FLEXON" 15 - 24 % 19,40 % - Même copolymère SBS que dans la première formule 8 - 12 % 9,60 % - Elastomère,qui est un copolymère SIS (styrène-isoprène-styrène) de rapport en poids styrène/isoprène 20/80 et de poids moléculaire moyen 80.000 à 200.000 8 - 12 % 9,60 % - Résine solide de type colophane estérifiée de point de ramol lissement 1000C 9 - 15 % 12 % - Résine naphténoaromatique liquide a température ambiante 8 - 12 % 10 % Le matériau d'étanchéité se présente sous forme d'une bande pouvant avoir une épaisseur de 0,5 à 5 mm, de préférence de 1 à 2 mm.Sa largeur peut être de 1 m Cette bande adhésive est protégée sur chaque face par une feuille de papier siliconé ou similaire et elle est avantageusement enroulée sur elle-même pour le stockage. On enlève les feuilles de protection au moment de l'emploi. Le matériau d'étanchéité peut être appliqué aussi bien sur un support neuf, en béton par exemple, que sur un support portant un ancien revêtement, pourvu que ce dernier soit plan et sain. Les bandes du matériau d'étanchéité sont appliquées sur le support de telle sorte que leurs bords longitudinaux et transversaux se recouvrent, pour que l'étanchéité soit parfaite La composition du matériau d'étanchéité, qui confère à celui-ci un coefficient d'allongement plus ou moins important, est adaptée au climat et à l'exposition aux intempéries du revêtement, c'est-à-dire à la probabilité plus ou moins grande de fissuration de la couche d'étanchéité. Les panneaux isolants sont avantageusement en polystyrène cellulaire. Cette matière peut être préparée par expansion moulage, ou par tout autre procédé d'expansion, mais on utilise actuellement de préférence, pour l'isolation thermique des toitu res et notamment des terrasses, le polystyrène cellulaire obtenu par expansion-extrusi-on, qui présente une peau de surface et qui résiste mieux à la pénétration de 11 eau. Les panneaux isolants peuvent avoir une épaisseur de 2 à 20 cm, de préférence de 10 à 20 cm. Lorsqu'on réalise le revêtement, ils sont placés, juxtaposés, sur la couche adhésive de matériau d'étanchéité, sur laquelle ils sont ainsi collés à froid, la couche d'étanchéité ayant été elle-mEme collée à froid sur le support. Quant à la couche de protection, elle peut être en tout matériau de couverture résistant à la marche et à la circulation en général. On emploie avantageusement un stratifié comprenant une sous-couche d'un matériau d'étanchéité adhésif à froid, destinée à être collée sur la couche de panneaux isolants et sur laquelle est collée une couche de tout matériau mécaniquement résistant permettant la circulation, cette couche de protection contribuant à l'étanchéité du revêtement par sa sous-couche de matériau d'étanchéité et renforçant de ce fait l'isolation. L'épaisseur de la couche de protection peut être de 5 à 10 mm, de préférence 6. à 7 motet cette couche peut se présenter soit en dalles protégées du coté du matériau d'étanchéité adhésif par un papier siliconé ou similaire, soit en bandes, protégées de la même manière du côté du matériau d'étanchéité adhésif, et stockables en rouleaux, si la souplesse dumatériau le permet. Les dalles ou les bandes de la couche de protection, après enlèvement dudit papier siliconé, sont placées, juxtaposées, sur la couche de panneaux isolants, sur lesquels elles sont collées à froid par l'intermédiaire de leur sous-couchede matériau d'étanchéité adhésif. Le matériau d'étanchéité adhésif à froid du stratifié peut contenir un bitume adhésif à froid et sa composition peut être semblable à celle de la couche d'étanchéité, décrite ci-dessus,du revêtement Le matériau mécaniquement résistant dudit stratifiépeutêtre du bitume contenant au moins une charge et recouvert en surface d'un granulé minéral, qui peut être diversement coloré La charge du bitume peut être constituée par des armatures en tissu ou fibres de verre, par des armatures en carton, par des fibres d'amiante, de bois ou de verre, par des poudres minérales agglomérables, par des polymères ou toute autre matière utilisable comme charge. Le matériau mécaniquement résistant peut aussi être constitué de poudre de caoutchouc agglomérée ou, d'une façon générale, de tous matériaux résistant au poinçonnement. Au cours de la fabrication du matériau mécaniquement résistant sous forme de dalles ou de bandes, on dépose à chaud sur l'une de ses faces le matériau d'étanchéité adhésif liquéfié, que l'on protège par application d'un papier siliconé ou similaire, quand l'adhésif est tiède. Lorsque le matériau mécaniquement résistant est à base de bitume, on saupoudre son autre face dudit granulé minéral éventuellement coloré. On obtient ainsi des dalles ou des bandes prêtes à l'emploi et collables à froid. Pour former la couche de protection d'un revêtement de toiture, on juxtapose, sur la couche de panneaux isolants, les dalles ou les bandes par leur face adhésive,dont on a retiré le papier siliconé. Bien que les dalles ou bandes ne soient pas colles entre elles, elles freinent les infiltrations a'eau par leur sous-couche étanche et adhésive. I1 n'est pas indispensable que cette sous-couche soit élastique ; il peut suffire qu'elle suive les mouvements des panneaux isolants par plasticité. Un autre avantage particulièrement intéressant de la présente invention est que les trois couches du revêtement sont préparées prêtes à l'emploi en usine, oe qui rend beaucoup plus facile et rapide la réalisation du revêtement sur le chantier, d'autant plus que la pose des couches successives collées entre elles se fait entièrement à froid. Pour mieux faire apparaître la nouveauté du revêtement suivant l'invention, on a représenté en coupe verticale au dessin annexé, à la figure 1, un revêtement usuel selon la technique de l'étanchéité inversée et, à la figure 2, le revêtement suivant l'invention. Suivant la technique de l'étanchéité inversée, on applique sur un support 1, en béton par exemple, une couche d'étanchéité 2, par exemple de 2 mm d'épaisseur, constituée par du bitume ordinaire coulé à chaud sur le support, puis on pose sur cette couche d'étanchéité une couche de panneaux isolants 3, avec, intermédiairement, une couche non représentée de désolidarisation de la couche étanche et de la couche isolante, en matériau poreux et fibreux, afin de limiter les contraintes que les panneaux isolants pourraient exercer,au cours de leurs mouvements, sur la couche d'étanchéité. Les panneaux isolants ont,par exemple, une épaisseur de 20 cm.Comme ils ne sont pas fixés sur la couche d'étanchéité et qu'ils risquent de flotter par temps de pluie, l'eau s'introduisant sous les panneaux, il est nécessaire ae les maintenir en place par une couche de protection 4 en matériau lourd, des gravillons par exemple, et ayant une épaisseur approximativement égale,à celle des panneaux isolants, en l'occurence 20 cm. Le revêtement a ainsi une épaisseur totale supérieure à 40 cm. Le revêtement suivant l'invention représenté à la figure 2 comprend une couche d'étanchéité 5 adhFsive-et élastique d'environ 2 mm d'épaisseur, ayant la composition précédemment définie et collée S froid sur un support 1, en béton par exemple. Sur cette couche d'étanchéité est directement collée S froid une couche 6 de panneaux isolants juxtaposés d'une épaisseur de 20 cm par exemple. Sur la couche isolante est collée à froid la couche de protection 7 constituée, dans le cas particulier choisi, de dalles juxtaposées d'environ 7 mm d'épaisseur. Le revêtement ainsi réalisé a donc une épaisseur totale inférieure à 21 cm. Il est beaucoup moins lourd que le revetement suivant la figure 1, tout en étant très supérieur au point de vue de l'étanchéité et de l'isolation thermique. La couche d'étanchéité est par exemple constituée de bandes de 1 m de large, appliquées avec recouvrement de leurs bords longitudinaux et transversaux. Les panneaux isolants sont, par exemple, des plaques de 1,20 m x 0,60 m, de préférence en polystyrène cellulaire fabriqué par extrusion,et la couche de protection est en dalles de 0,50 m x 0,50 m. Chaque dalle est forme d'un stratifié comprenant une couche 8 d'environ 2 mm d'épaisseur d'un matériau d'étanchéité adhésif à froid, et une couche 9 d'environ 4 à 5 mm d'épaisseur d'un matériau mécaniquement résistant, constitué, par exemple, d'armatures en fibres de verre, noyées dans un mélange, dans les proportions en poids de 80:20,d'une charge minérale et de bitume pur ou mélangé à des polymères. Les armatures en fibres de verre, par exemple au nombre de deux, peuvent avoir chacune un poids d'environ 50 g/m2. Ce bitume armé est recouvert en surface d'un granulé minéral 10. La couche mécaniquement résistante 9 pourrait bien entendu avoir une toute autre constitution et les dalles 7 pourraient être remplacées par des bandes, notamment lorsque le matériau mécaniquement résistant est souple et enroulable. Des modifications de détail du domaine des équivalents techniques peuvent etre apportées au revêtement décrit cidessus, sans que l'on s'écarte pour autant du domaine de l'in Invention - REVENDICATIONS- 1. Revêtement étanche et isolant pour un support, notamment pour une toiture-terrasse, selon technique de l'étanchéité inversée, comprenant une couche d'un matériau d'étanchéité (5) liée au support (1) et contenant du bitume, une couche de panneaux isolants (6) posés sur la couche d'étanchéité et prévus pour l'isolation thermique de la couche d'étanchéité et du support, et une couche de protection mécaniquement résistante (7) recouvrant la couche de panneaux isolants et destinée à permettre la marche et à protéger les panneaux isolants de la destruction par les rayons ultra-violets., caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité est un matériau collant à froid et élastique, qui contient un bitume adhésif à froid et au moins un élastomère, ce matériau solidarisant par collage la couche de panneaux isolants, la couche d'étanchéité et le support, ce qui, en empêchant les infiltrations d'eau entre la couche isolante et la couche d'étanchéité, supprime la possibilité d'une poussée hydrostatique sur la couche isolante et la nécessité d'équilibrer cette poussée par une couche de protection lourde et garantit en outre l'efficacité de l'isolation thermique de la couche d'étanchéité et du support par la couche isolante, l'élasticité du matériau d'étanchéité évitant le cisaillement et la fissuration de la couche d'étanchéité, en conséquence des mouvements différentiels du support et de la couche de panneaux isolants. 2. Revêtement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité contient au moins un élastomère choisi parmi les copolymères styrène-butadiène-styrène, les copolymères styrène-isoprène-styrène et les polypropylènes. 3. Revêtement suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le'matériau d'étanchéité contient en outre au moins une autre substance choisie parmi l'amiante, les huiles de pétrole, les résines. 4. Revêtement suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité contient, en poids, 20 à 75 % dudit bitume adhésif à froid et 2 à 45 % dudit élastomère, le complement à 100 % étant constitué par l'une au moins desdites autres substances. 5. Revêtement suivant la revendication 4, caracterisé en ce que le matériau d'étanchéité est constitué, en poids, par 50 à 75 % d'un bitume de distillation directe ayant une caractéristique de dureté de 100/130, par 3 à 4,5 % d'un-élastomère, qui est un copolymère styrène-tutadiene-styrène de rapport en poids styrène/tutadiene 30/70 et de poids moléculaire moyen 100.000 à 250.000, et par 26 à 40 % d'amiante en fibres courtes .'une longueur de 400 microns en moyenne. 6. Revêtement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité est constitué de 62,5 % en poids dudit bitume, de 3,85 % en poids dudit élastomère ét de 33,65 % en poids dudit amiante. 7. Revêtement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité est constitué, en poids, par 22 à 33 % d'un bitume de distillation directe ayant une caractéristique de dureté de 100/130, par 37 à 57 % d'une huile de pétrole, et par 20 à 30 % d'un élastomère qui est un polypropylène atactique. 8. Revêtement suivant la revendication 7, caractériséen ce que.le matériau d'étanchéité est constitué de 27,5 % en poids dudit bitume, de 47,5 % en poids d'huile de pétrole et de 25 % en poids dudit élastomère. 9. Revêtement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité est constitué, en poids, par 31à 47 % d'un bitume de distillation directe ayant une caractéristique de dureté de 100/130, par 15 à 24 % d'une huile de pétrole, par 8 à 12 % d'un premier élastomère, qui est un copolymère styrène-butadiène-styrène de rapport en poids styrène/butadiène 30/70 et de poids moléculaire moyen 100.000 à 250.000, par-8 à 12 % d'un second élastomère, qui est un copolymère styrène isoprène-styrène de rapport en poids styrène/isoprène 20/80 et de poids moléculaire moyen 80.000 à 200.000,-par 9 à 15 % dwune résine solide de type colophane estérifiee d'un point de ramollissement de 1000C, et par 8 à 12 % d'une résine naphténoaromatique liquide à température ambiante. 10. Revetementauivant la revendication 9, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité est constitué de 39,4 % en poids dudit bitume, de 19,4 % en poids d'huile de pétrole, de 9,6 e en poids du premier élastomère, de 9,6 % en poids du second élastomère, de 12 % en poids de ladite résine solide, et de 10 % en poids de ladite resine liquide. 11. Revêtement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lesdits panneaux isolants sont en polystyrène cellulaire. 12. Revêtement suivant la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits panneaux isolants sont en polystyrène cellulaire obtenu par extrusion. 13. Revêtement suivant l'une quelconque des revendications 1 a 12, caractérisé en ce que la couche de protection (7) est un stratifié comprenant une souscouche d'un matériau d'étanchéité (8) adhésif a froid, destinée à être collée sur la couche de panneaux isolants (6) et sur laquelle est collée une couche de tout matériau mécaniquement résistant (9) permettant la circulation, cette couche de protec- tion contribuant à l'étanchéité du revêtement et renforçant de ce fait l'isolation. 14. Revêtement suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité dudit stratifié contient un bitume adhésif à froid. 15. Revêtement suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité dudit stratifié est tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 10. 16. Revêtement suivant l'une quelconque aes revendications 13 à 15, caractérisé en ce que le matériau mécaniquement résistant (9) dudit stratifié est du bitume contenant au moins une charge et recouvert en surface d'un granulé minéral (10). 17. Revêtement suivant la revendication 16, caractérisé en ce que la charge est constituée par des armatures en tissu ou fibres de verre ou en carton, par des fibres d'amiante, de bois ou de verre, par des poudres minérales agglomérables, par des polymères, et similaires. 18. Revêtement suivant la revendication 16, caractérisé en ce que la matériau mécaniquement résistant (9) dudit stratifié est constitué d'armatures en fibres de verre noyées dans un mélange, dans les proportions en poids de 80:20 d'une charge minérale et de bitume, le matériau étant recouvert en surface d'un granulé minéral (10). 19. Revêtement suivant l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que le matériau mécaniquement résistant dudit stratifié est constitue de poudre de caoutchouc agglomérée. 20. Revetement suivant l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que la couche de protection (7), avant mise en place, se présente en dalles protégées, du côté du matériau d'étanchéite adhésif à froid dudit stratifié, par un papier silicone ou similaire. 21. Revêtement suivant la revendication 19, caractérisé en ce que la couche de protection (7), avant mise en place, se présente en bande stockable en rouleau et protégée, du côté du matériau d'étanchéité adhésif à froid dudit stratifié, par un papier siliconé ou similaire. 22. Revêtement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que la couche d'ètanchéité (5), avant mise en place, est sous forme d'une bande recouverte sur chaque face d'une feuille de papier siliconé ou similaire et enroulée sur elle-même pour le stockage. 23. Revêtement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que la couche d'étanchéité (5) a une épaisseur de 0,5 à 5 mm, en ce que la couche de panneaux isolants (6) a une épaisseur de 2 à 20 cm, et en ce que la couche de protection (7) a une épaisseur de 5 à 10 mm. 24. Revêtement suivant la revendication 23, caractérisé en ce que la couche'd'étanchéi-té (5) a une épaisseur de I à 2 mm, en ce que la couche de panneaux isolants (6) a une épaisseur de 10 à 20 cm, et en ce que la couche de protection (7) a une épaisseur de 6 à 7 mm. 25. Revêtement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 20 et 22 à 24, caractérisé en ce que la couche d'e-tanchéité (5) est constituée de bandes d'un mètre de large et de 2 min d'épaisseur, en ce que les panneaux isolants (6) sont des plaques de 1,20.m x 0,60 m et de 20 cm d'épaisseur, et en ce que la couche de protection (7) est constituée de dalles de 0,50 m x 0,50 m et de 7 mm d'épaisseur.