Brevet FR2618471A1 — publié le 19890127

La présente invention concerne les panneaux isolants thermiques en matière plastique alvéolaire permettant d'assurer l'isolation thermique des constructions. Les panneaux isolants thermiques en matière plastique al véolaire connus de ce genre, en polystyrène expansé ou en mousse de polyurétanne présentent des caractéristiques intéressantes de résistances thermique, du fait de leur faible coefficient de conductivité thermique. Par contre ils possèdent un module d'élasticité dynamique E compris entre 2 et 4 MPa suivant leur masse volumique. Certains produits dits "élastifiés" puisque soumis à une opération de compression, possèdent un module d'élasticité dynamique E compris entre 0,4 et 0,7 MPa. 'Ces valeurs relativement fortes du module d'élasticité dynamique ont une répercussion sur les caractéristiques d'isolement acoustique des parois dans la composition desquelles entrent de tels panneaux. En effet, on peut comparer l'ensemble d'une paroi doublée à l'aide d'un complexe polystyrène + parement comme un système mécanique où le polystyrène joue le rôle d'un ressort reliant deux masses constituées par la paroi support et le parement. L'ensemble du système masse-ressort-masse a une fréquence propre de vibration (fréquence de résonance). A cette fréquence, l'isolement de la paroi baisse considérablement. Lorsque la fréquence de son incident est inférieure à la fréquence de résonance du système, la paroi double se comporte au plan acoustique sensiblement comme une paroi simple. Lorsque la fréquence du son incident est supérieure à la fréquence de résonance du système, l'isolement de la paroi doublée va en augmentant au fur et a' mesure que l'on s'éloigne de la fréquence de résonance. Dans certains cas, la présence de complexes isolants avec panneaux en polystyrène expansé peut même réduire sensiblement l'isolement acoustique global de la paroi support sur laquelle ils sont posés (chute de 5 à 6 dB (A)). A titre d'exemple, une paroi en béton de 14 cm d'épaisseur présente un indice d'affaiblissement -acoustique R de 52 dB (A). Cette nême paroi revêtue de plaques de polystyrène expansé de 60 rr d'épaisseur, et de plaques de plâtre cartonné de 10 rrz. d'é- paisseur a un indice d'affalblissement acoustique R de 50 dB De même un plancher en béton armé de 22 cm d'épaisseur a un indice d'affaiblissement acoustique R de 61 dB (A), alors que ce même plancher revêtu en sous-face par un panneau sandwich constitué d'une âme en polystyrène expansé de 80 mm d'épaisseur et de deux parements de fibragglo de 20 mm d'épaisseur a un indice d'affaiblissement acoustique R de 55 à 58 dB (A) suivant la nature du polystyrène et du degré d'élastification. La présence d'un revêtement en polystyrène expansé peut donc dégrader très sensiblement l'isolement acoustique global d'une paroi. Le panneau isolant objet de la présente invention permet d'éviter ces inconvénients. I1 se présente sous la forme de panneau de polystyrène expansé d'une épaisseur de l'ordre de 8 à 20 cm, et d'un format variant de 1,20 par 3,00 m à 0,50 m par 1,00 m et est caractérisé par des découpes et des usinages particuliers permettant d'abaisser son module d'élasticité dynamique. Selon une première variante, le panneau en polystyrène expansé est élastifié suivant une technique traditionnelle connue, puis découpé et usiné en une forme particulière. I1 est ensuite associé par collage à des parements en fibragglo d'une épaisseur de l'ordre de 20 mm. Selon une deuxième variante, ce même panneau en polystyrène expansé est associé à une plaque de plâtre cartonné de 9,5 mm, 12,5 mr. ou 15 mm d'épaisseur ou à iin autre parement lisse, d'une épaisseur de î à 20 mm. Pour ces deux premières variantes le module d'élasticité dynamique E du panneau sandwich ou composite est de l'ordre de 0,2 à 0,3 MPa. Le renforcement d'une paroi avec de tels complexes conduit à une paroi composite d'amortissement acoustique plus élevé que la paroi initiale. La couche de matériau élastique travaillant en cisaillement dissipe beaucoup plus d'énergie. I1 s'ensuit que le niveau de vibration de la paroi sous l'action d'un champ sonore est réduit par ce procédé. La réduction du niveau de vibration est telle que la fréquence de résonance n'est plus marquée. Cette fréquence de résonance n'séant plus marquée, il s'en suit qu'il n'y a plus de chute d'isolement à cette fréquence et de ce fait l'isolement global de la paroi n'est plus réduit. Selon une troisième variante, le panneau en polystyrène expansé ayant été découpé et usiné reste en l'état, sans pare ments additionnels. I1 présente alors simultanément un module d'élasticité transversal E de l'ordre de 0,05 à 0,2 MPa et une élasticité unidirectionnelle dans son plan principal pouvant aller de plusieurs millinetres à plusieurs centimètres suivant le format du panneau. Les dessins annexés permettront de mieux comprendre l'in vention. Les figures b et E représentent une vue en pespect~ve de panneaux usinés et découpés suivant l'invention. Ces panneaux sont obtenus (fig. C) à partir d'une plaque de polystyrène expansé (1) préalablement élastifié suivant un procédé traditionnel. On réalise des découpes (2) et (3) en forme de chevrons alternés suivant un pas régulier (4).. Une des faces de la plaque de polystyrène expansé peut comporter des rainures (5). Les découpes en forme de chevrons ainsi que les rainures sont réalisées en général suivant le sens de la longueur de la plaque mais peuvent indifféremment être réalisées dans le sens de la largeur de la plaque. Le panneau suivant l'invention représenté en (fig A) est obtenu (fig. D) par association de la plaque de polystyrène expansé (1) avec des parements fibragglo (6) et (7) fixés sur la plaque en polystyrène expansé par collage. Le panneau suivant l'invention représenté en fig. (B) est obtenu (fig. E) par association de la plaque de polystyrène expansé (1) avec un parement en plaque de plâtre cartonné (8) fixé par collage. La figure F représente une vue en perspective d'une variante de l'invention. I1 est constitué de polystyrène expansé (1) élastifié suivant un procédé traditionnel ou non élastifié. On y a réalisé, dans le sens de la longueur des découpes (2) et (3), en fore de chevrons, suivant un pas (4) régulier ou non régulier. Ces découpes permettent notamment d'augmenter l'élasticité transversale du panneau qui se comprime aisément suivant (9) lorsq'il est souris à une press on transversale (10). Dès que la pression transversale (10) est supprimée, le panneau isolant retrouve sa largeur initiale (11). Les panneaux suivant la figure (A) sont généralement utilisés corse coffrage perdu isolant de planchers en béton tel que représenté en coupe en figure (G). On y distingue le panneau suivant l'invention avec son âme isolante en polystyrène expansé (1) et ses parements (6) et (7) en fibragglo. I1 est associé à une dalle pleine en béton (12). L'ensemble de ce montage fonctionne comme un système particulier "masse-ressort-masse" permettant d'obtenir une meilleure valeur d'isolement acoustique R que la seule dalle pleine en béton (12) non revêtue. Les panneaux suivant la figure (B) sont surtout utilisés comme doublages isolants de murs en béton ou en maçonnerie, tel que représenté en coupe fig. (H). On peut y voir le panneau suivant l'invention avec son âme isolante en polystyrène expansé (1) et son parement en plaque de plâtre cartonnée (8). Il est mis en oeuvre par collage à l'aide de mortier adhésif (13) sur un mur en béton ou en maçonnerie (14). Ce montage fonctionne également comme un système particulier "masse-ressort-masse" et permet d'améliorer l'isolation acoustique R du mur (14) seul, non revêtu. Les panneaux suivant figure (F) sont généralement utilisés pour isoler les toitures en pentes, comme illustré en figure (J). Le panneau msuivant l'invention en polystyrène expansé (1) y est représenté en coupe, placé entre-deux chevrons (15) et (16) de la tonture. Pour le mettre en place, on l'a comprime suivant l'effort (10). L'élasticité du panneau permet son maintien en place entre les chevrons (15) et (16). Les panneaux suivant l'invention peuvent notamment être utilisés lorsqu'on cherche à réaliser l'isolation thermique d'une paroi et que l'on veut simultanément améliorer son indice d'affaiblissement acoustique. Des applications particulièrement intéressantes peuvent être envisagées pour réaliser des planchers séparatifs entre parkings souterrains et logement, ou des murs séparatifs de logement. REVENDICATIONS. 1. Panneau de mousse plastique alvéolaire, élastifié ou non, caractérisé par le fait qu'il comporte des découpes en forme de chevrons alternés (2) et (3) permettant d'abaisser le module d'élasticité E à des valeurs de l'ordre de 0,05 à 0,2 MPa. 2. Panneau suivant la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comporte sur une de ses faces des rainures (5). 3. Panneau suivant les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait qu'il est associé à deux parements en fibragglo d'une épaisseur de l'ordre de 20 mm. 4. Panneau suivant les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait qu'il est associé à un parement en plaque de pitre cartonné d'une épaisseur de l'ordre de 10 à 20 mm. 5. Panneau suivant la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comporte un nombre de chevrons tel que l'élasticité transversale du panneau est de plusieurs centimètres par mètre.