Brevet FR2610658A1 — publié le 19880812

FEUILLE COMPOSITE POUR PANNEAUX DE COFFRAGE ET PROCEDE DE FABRICATION La présente invention concerne les panneaux de coffrage pour des matériaux coulés tels que le béton et elle concerne en particulier une nouvelle feuille composite utilisée en tant que revêtement de surface des panneaux de coffrage ou en tant que panneau de coffrage lui-même. Les panneaux de coffrage pour le béton sont généralement des panneaux dérivés du bois tels que des panneaux de particules ou contreplaqués, ou en métal tel l'acier ou l'aluminium. Un des problèmes rencontrés dans le coffrage du béton est celui de l'adhérence entre le béton durci et le panneau de coffrage au démoulage du béton. Pour éviter ce phénomène de collage, on applique généralement sur la face du panneau destinée à venir au contact du béton un produit de démoulage, par exemple une huile ou une cire que l'on dépose sur la face du panneau juste avant la coulée du beton. On peut aussi revêtir la face du panneau par un film de matière plastique antiadhérent. Les produits de demoulage ou anti-adhérents, qu'ils soient sous forme d'une huile ou d'un film de matière plastique, protègent le panneau de coffrage des effets de l'humidité du béton, évitent l'encrassement de la surface du panneau par la laitance du ciment, et empêchent sa dégradation par arrachement de la surface au démoulage. Un autre problème rencontré dans le coffrage du beton est la présence de nombreuses bulles d'air a la surface du béton décoffré. Ce phénomène de bullage est d'autant plus important et difficile à résoudre que la surface du panneau est lisse. On peut éviter la formation de ces bulles d'air en utilisant une surface structurée non lisse. C'est par exemple le cas de panneaux dérivés du bois non revêtus d'un film, mais dans ce cas, on risque d'accentuer les risques d'encrassement et d'arrachement superficiel du bois au décoffrage. L'invention propose une nouvelle feuille composite qui, utilisée en tant que revêtement de surface des panneaux de coffrage, ou en tant que panneaux de coffrage, notamment pour le béton, évite d'une part le phénomène de bullage à la surface du béton décoffré, et d'autre part les phénomènes d'adhérence du panneau avec le béton, d'arrachement superficiel et d'encrassement par la laitance dudit panneau. La feuille selon l'invention comprend au moins une couche su perficielle de fibres de verre ou de roche, imprégnée d'une matière qui rend la feuille étanche à l'eau tout en laissant apparaitre la structure superficielle fibreuse de la couche de fibres. Les fibres aptes à former la couche superficielle peuvent être choisies notamment parmi les fibres cellulosiques, les fibres synthétiques, les fibres minérales telles les fibres de verre ou de roche. Notamment, pour des raisons de stabilité dimensionnelles hygrométriques, on utilise de préférence des fibres de verre ou de roche. a couche superficielle de fibres peut alors être un voile de verre, notamment un voile non tissé constitué de fibres de verre regu fièrement réparties auxquelles on a ajouté des encollages à base de résine synthétique, par exemple le voile de verre commercialisé sous l'appellation VELIMAT (R) par la société ISOVER SAINT-GOBAIN. Dans une variante, la feuille composite selon l'invention est formée essentiellement d'une feuille de haute densité à base de fibres discontinues de verre ou de roche, liées entre-elles par un liant polymérisé, ayant une teneur en fibres supérieure à 70 % du poids total des fibres et du liant, une masse volumique comprise entre 300 et 1500 kg/m3, cette feuille étant obtenue par thermocompression d'au moins un primitif de fibres minérales. La face de la feuille destinée à venir au contact du béton est selon l'invention imprégnée d'une matière qui rend la feuille étanche à l'eau tout en laissant apparaitre la structure superficielle fibreuse.Par primitif de fibres minérales, on entend un feutre ou un matelas de fibres obtenu par les procédés classiques de fabrication de feutres ou matelas d'isolation, c'est a dire par un procédé de fibrage avec incorporation du liant au moment du fibrage. Le primitif contient entre 15 a 25 X en poids environ de liant, non poly merise. La feuille composite selon l'invention peut être obtenue par fmprégnation, à l'aide de la matiere d'imprégnation, d'une couche de fibres obtenue au préalable. L'imprégnation peut se faire avantageusement par pressage de la couche de fibres avec un film thennoplastique, en particulier un film de polyéthylene, que l'on fait fondre au cours du pressage. Lorsque la couche de fibres est la feuille de haute densité decrite ci-dessus, on peut avantageusement fabriquer la feuille composite selon l'invention en une seule passe. A cette fin : - on introduit entre les plateaux froids d'une presse, au moins un empilage d'un matelas fibreux, en particulier un ou plusieurs primitifs d'isolation obtenus par les méthodes connues de fibrage, contenant entre 15 à 25 X environ de liant, non polymérisé, et un film d'une matière thermoplastique notamment du polyéthylène, cet empilage étant revêtu le cas échéant, des deux cotés, d'une feuille de papier silicone utilisée en tant que démoulant. - on met l'empilage sous pression, par exemple sous une pression d'environ 10 bars, - on monte la température des plateaux de la presse jusqu'à une température permettant la polymérisation du liant du primitif et la fusion du film thermoplastique, - on maintient cette température un temps suffisant pour effectuer la polymérisation et l'imprégnation de la surface de la feuille fibreuse par le thermoplastique, - on abaisse la température jusqu'à solidification de la matière thermoplastique et on relache la pression. Après retrait des feuilles de papier démoulant, on obtient finalement une feuille composite dont la face correspondant a l'emplacement du film thermoplastique présente un état de surface fibreux semblable a l'autre face, la matière thermoplastique d'imprégnation ayant pénétrée totalement dans les couches superficielles. Mais la face imprégnée par le thermoplastique est devenue étanche a l'eau, la matière d'imprégnation solidifiée à nouveau formant une barrière continue. Une caractéristique essentielle de l'invention est la conservation de l'aspect fibreux superficiel de la feuille composite. On comprendra donc que le choix de la matière thermoplastique formant le film utilisé dans le cadre du procédé décrit ci-dessus va dépendre de la température de sa transformation physique lui permettant une parfaite Imprégnation de la couche superficielle du matériaux fibreux. De même l'épaisseur du film thermoplastique ne doit pas être supérieure à la possibilité d'imprégnation sans quoi il se forme une couche superficielle de matière thermoplastique qui ne peut pénétrer dans le matériau fibreux, et cette couche superficielle fait disparaître l'aspect fibreux de la surface de la feuille composite. Ainsi, une forme préférée de l'invention consiste a utiliser un film de polyéthylène présentant une epaisseur comprise entre 30 et 300 um environ, et dont la température de fusion est légèrement inférieure à la température utilisée dans le cycle de pressage pour polymériser le liant. La feuille composite selon l'invention est collée sur le panneau de coffrage par contact de la face non imprégnée de la feuille, a l'aide de toute colle structurale. Elle peut etre collée sur des panneaux en bois, en contre-plaqué, sur des panneaux de particules, des toles d'acier ou d'aluminium, etc... On peut avantageusement, par le procédé décrit ci-dessus, fabriquer simultanément plusieurs feuilles composites selon l'invention, en superposant autant d'empilages avec incorporation de moyens de séparation entre eux tels une feuille de papier siliconé. Outre les avantages déjà décrits, la feuille composite présente une très bonne résistance de surface aussi bien a l'abrasion des bétons, qu'a celle due aux accessoires et outils utilises dans la construction, tels que les armatures, les cales, les truelles etc... Lorsque la couche fibreuse est la feuille composite de haute densité décrite ci-dessus. il est possible de l'utiliser avec des épaisseurs adéquates, c'est-a-dire généralement de l'ordre de plusieurs millimetres, en tant que panneau de coffrage proprement dit. En effet, sous des épaisseurs de plusieurs millimetres, la rigidité de la feuille composite est suffisante pour la fonction recherchée. Le panneau de coffrage ainsi réalisé présente de nombreux avantages. En particulier il peut se présenter sous des formes très diverses, planes, cintrées, complexes, généralement sous toutes les formes pouvant être obtenue par pressage. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront dans la description d'exemples de feuilles composites. EXEMPLE 1 On fabrique une feuille composite de revêtement pour les panneaux de coffrage du béton, de 0,5 mm d'épaisseur de la façon suivante - on empile un primitif de fibres de verre d'isolation d'une masse surfacique de 400 g/m2 obtenu par les méthodes de fibrages classiques, pour lequel le liant représentant 17 X en poids du primitif est une résine formo-phénolique, avec un film de polyéthylêne noir de 0,05 mm d'épaisseur, dont la température de fusion est inférieure a 1700C, - on recouvre les deux faces de l'empilage par une feuille de papier siliconé anti-adhérente, - on place l'empilage entre les deux plateaux d'une presse, - on met la presse sous une pression de 10 bars environ, - on monte la température jusqu'a 170-175iC et on maintient l'ensemble a cette température durant 15 minutes, - on laisse redescendre la température jusqu'a solidification du polyéthylène, on relache la pression et on ouvre la presse. Apres retrait des deux feuilles de papier siliconé, on obtient finalement une feuille composite de 0,5 mm d'épaisseur présentant sur ses deux faces un aspect fibreux, la face correspondant a 1 'emplacement du film de polyéthylène est noire. La matière thermoplastique qui a fondue au cours du pressage a entièrement pénétrée dans la couche superficielle fibreuse. En se resolidifiant elle forme une bar rière étanche a l'eau. Par ce procédé, on peut fabriquer avantageusement simultanément plusieurs feuilles composites selon l'invention, en plaçant plusieurs empilages superposés entre les plateaux de la presse, et en incorporant entre chaque empilage, des moyens de séparation, notamment des feuilles de papier siliconé. La feuille composite est collée sur des panneaux de coffrage pour béton, a l'aide d'une colle structurale. On coule le béton entre les panneaux et on le vibre Apres la prise du béton, les panneaux se retirent fc,lement, on n'observe pas de phénomène d'adhérence. La surface du béton est mate et pratiquement exempte de bulle. La feuille de revêtement des panneaux de coffrage est intacte, propre et prête pour une nouvelle coulée. EXEMPLE TEMOIN 1 On fabrique une feuille composite de la même façon que dans l'exemple 1, sauf que l'on ne place pas de film de polyéthylène dans l'empilage. La feuille composite obtenue est collée sur des panneaux de coffrage. On coule le béton entre les panneaux et on le vibre. Apres la prise du béton, les panneaux sont retirés. La surface du béton présente un état de surface plus mate et plus structuré que dans l'exemple 1. Des grains de ciment restent accrochés a la feuille de revêtement. EXEMPLE TEMOIN 2 On fabrique une feuille composite de la même façon que dans l'exemple 1 sauf qu'on utilise un film de polyéthylène de 0,5 mm d'epaisseur. La feuille composite obtenue présente une face lisse correspondant a la face liée au film de polyéthylene. Tout le polyéthylène n'a pu pénétrer dans la couche fibreuse et la matière plastique forme encore un revêtement superficiel. La feuille composite est collée sur des panneaux de coffrage. Après coulée du béton entre les panneaux et prise du béton, les panneaux sont décoffrés. La surface du béton est lisse, mais elle présente de nombreux trous dus à des bulles d'air. EXEMPLE 2 On fabrique un panneau de coffrage cintré et rigide de 5 mm d'épaisseur. A cette fin, on opère de la méme façon que dans l'exemple 1, sauf qu'on empile plusieurs primitifs de fibres de verre avec un film de polyéthylène et qu'on utilise une presse équipée d'un moule procurant une forme cintrée au panneau. Après le cycle de pressage, on obtient un panneau cintré qui présente un aspect fibreux sur ses deux faces. Le polyéthylene fondu s'est solidifié dans la couche superficielle fibreuse pour former une barrière étanche l'eau. Le panneau est utilisé tel quel pour la coulée du béton, la face imprégnée par le polyéthylene étant au contact du matériau coulé. Après la prise du béton, le panneau est retiré. La surface du béton décoffré présente un aspect mat et elle est exempte de bulles. EXEMPLE 3 On fabrique une feuille composite de revêtement pour les panneaux de coffrage de la façon suivante - on empile un voile de fibres de verre de 3 mm d'épaisseur par exemple un voile VELIMAT (R), avec un film de polyéthylène de 0,05 mm d'épaisseur, - on recouvre l'empilage sur ses deux faces par des feuilles de pdpier siliconé, - on place l'empilage entre les plateaux d'une presse, - on fait subir a l'ensemble un cycle de pressage de 15 minutes à 1700C sous une pression de 10 bars. - on laisse redescendre la température jusqu'à resolidification du po lyéthylene, on relache la pression et on ouvre la presse. Après retrait des deux feuilles de papier siliconé, on obtient une feuille composite de 0,3 mm d'épaisseur. La matière thermoplastique a pénétré dans le voile de verre. Les deux faces présentent un aspect fibreux. La feuille composite est collée sur des panneaux de coffrage pour béton a l'aide d'une colle structurale. On coule le béton entre les panneaux et on le vibre. Après la prise du béton, les panneaux se retirent facilement. La surface du béton est mate et pratiquement exempte de bulles. REVENDICATIONS 1. Feuille composite pour panneaux de coffrage pour des matériaux coulés, notamment pour le béton, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une couche superficielle de fibres, imprégnée d'une matiere qui rend la feuille composite étanche a l'eau tout en laissant apparaitre la structure superficielle fibreuse de la couche de fibres. 2. Feuille composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres sont des fibres de verre ou de roche. 3. Feuille composite selon la revendication 2, caractérisée en ce que la couche superficielle est un voile de verre, non tissé. 4. Feuille composite selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une feuille a base de fibres discontinues de verre ou de roche, liées entre-elles par un liant polymérise, ayant une teneur en fibres supérieures 9 70 X du poids total des fibres et du liant, une masse volumique comprise entre 300 et 1500 kg/m3, cette feuille étant obtenue a partir d'au moins un primitif de fibres minérales que l'on thermocomprime, la face de la feuille destinée a venir au contact du matériau coulé, notamment du béton, étant imprégnee d'une matière qui rend la feuille etanche l'eau tout en laissant apparaitre la structure superficielle fibreuse de la feuille composite. 5. Feuille composite selon une des revendications 1 ou 4, caractérisée en ce que la matière d'imprégnation est un polyéthylène. 6. Feuille composite selon une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce qu'elle forme le panneau de coffrage proprement dit. 7. Procédé pour la fabrication d'une feuille composite selon une des revendications 1 a 6, caractérisé en ce qu'on presse une couche de fibres de verre ou de roche avec un film thermoplastique a une température suffisante pour obtenir la fusion du film thermoplastique et l'imprégnation de la couche de fibres par le thermoplastique fondu. 8. Procédé pour la fabrication d'une feuille composite selon une des revendications 4 a 7, caractérisé en ce que - on introduit entre les plateaux froids d'une presse, un empilage d'un matelas fibreux, en particulier un ou une superposition de primitifs d'isolation contenant 15 a 25 X de liant environ, non polymérisé, et un film d'une matière thermoplastique, les deux faces de l'empilage étant de préférence revêtues d'une feuille anti-adhérente, - on met l'empilage sous pression, - on monte la température des plateaux jusqu'a la température permettant la polymérisation du liant du primitif et la fusion du film thermoplastique, - on maintient la température durant un temps suffisant pour effectuer la polymérisation et l'imprégnation de la surface de la feuille fibreuse par le thermoplastique, - on descend la température jusqu'à resolidification de la matière thermoplastique, on relache la pression et on retire la feuille des plateaux. 9. Procédé selon une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'on opère sur plusieurs empilages simultanément avec incorporation entre les empilages de moyens de séparation, notamment des feuilles de papier silicone. 10. Panneau de coffrage caractérisé en ce qu'il comprend une feuille composite selon une des revendications 1 a 6.