Brevet FR2657103A1 — publié le 19910719

PROCEDE ET PRODUIT POUR REBOUCHAGE COUPE-FEU La présente invention concerne les procédés et moyens permettant d'empêcher, dans les bâtiments privés ou industriels, la propagation de l'incendie, tant en cours d'aménagement des bâtiments qu'au cours de leur phase d'exploitation. Pour éviter la propagation des incendies, un bâtiment est en général quadrillé de murs, de planchers et de plafonds réalisés en matière telle que le béton permettant d'isoler l'un de l'autre les compartiments ainsi définis. Les ouvertures communiquant d'un comparti ment a' t autre sont fermées par des portes coupe-feu. Comme il faut bien, d'un compartiment à l'autre, faire transiter les conduites d'eau, de vapeur, d'électricité, de conditionnement d'air, de ventilation, on doit ménager, dans les murs, planchers et plafonds séparant les compartiments, des trémies pour le passage des conduites. Le travail de protection coupe-feu consiste essentiellement à reboucher ces trémies une fois l'installation terminée. Dans certains bâtiments, les risques d'incendies sont au moins aussi importants pendant la phase de construction que pendant la phase ultérieure d'exploitation. Il en résulte que le rebouchage coupe-feu des trémies doit également être assuré pendant les travaux de construction et d installation. Dans les techniques traditionnelles, le rebouchage coupe-feu est souvent effectué en introduisant, dans l'espace à boucher, un béton ou mortier lié au ciment. Une telle technique permet de faire un rebouchage pleine masse, c'est-à-dire occupant toute ltépaisseur de la paroi. Cette technique présente toutefois 1 t inconvénient de réaliser une paroi relativement dure, difficile à percer ultérieurement si l'on veut modifier le passage de cables ou de canalisations. En outre, la présence de ciment entraîne ltinconvénient de base de tout béton ou mortier, ctest-à-dire le retrait au moment du durcissement. Ce retrait provoque l'apparition de fissures, notamment à l'interface entre le produit de rebouchage et les faces de parois préexistantes. On a également utilisé le plâtre pour effectuer des rebouchages coupe-feu. Toutefois, le plâtre ne permet pas de faire un rebouchage pleine masse selon toute ltépaisseur de la paroi, car, lors de la prise, une masse trop importante de plâtre produit un échauffement excessif qui tend à réduire la qualité du plâtre. On est alors conduit à prévoir une structure composite, avec deux parois fines en plâtre emprisonnant un compartiment interne dans lequel on bourre de la laine de roche. Cette structure conduit toutefois à une baisse dtefficacité par le fait que les sacs en laine de roche que l'on peut introduire dans l'espace intermédiaire tendent à se tasser.En outre, pendant la construction de l'immeuble, les ouvriers ont tendance à enlever la laine de roche pour faciliter le passage des cables, ce qui détruit ltefficacité du coupefeu. L'inconvénient est d'autant plus important que ltenlèvement des sacs de laine de roche ne peut ensuite pas être décelé lors des inspections finales de conformité. Partant de cet état de la technique, le problème proposé par la présente invention est de réaliser des bouchages coupe-feu au moyen d'un liant qui soit suffisamment polyvalent pour être utilisable dans les diverses configurations de bouchage que l'on rencontre dans les bâtiments, et combinant les propriétés suivantes - ne pas présenter de fissures, - être étanche au gaz, à l'eau, - pouvoir être découpé ou percé à laide d'outils habituels telles que des mèches ou des scies à bois ou à métaux, sans faire trop de poussière, - être résistant au feu. Le liant doit en outre être compatible avec les matériaux préexistants constituant les parois de l'orifice que l'on veut boucher. La résistance au feu peut être mesurée en soumettant une première face d'un bouchage coupe-feu à une flamme, et en mesurant la température sur la seconde face. On considère que l'efficacité est suffisante lorsque la température mesurée ne dépasse pas une température normalisée choisie, par exemple 1400 C, pendant une durée caractérisant le degré coupe-feu retenu par le martre d'ouvrage, par exemple 90 ou 120 minutes. Un autre objet de l'invention est de concevoir une nouvelle structure de bouchage permettant de faciliter considérablement les modifications ultérieures des passages de cables et de canalisations, en permettant de rendre amovibles des parties de bouchage sans affecter les propriétés des parties restantes. L'invention permet de résoudre notamment ces problèmes, et résulte de l'observation surprenante des propriétés exceptionnelles du sulfate de calcium anhydre comme produit coupe-feu. Le sulfate de calcium anhydre, généralement appelé anhydrite, présente notamment la propriété d'augmenter de volume lors de la prise, à l'inverse des ciments. Il en résulte une absence de fente dans un bouchage réalisé à l'aide d'un tel matériau. Toutefois, cette augmentation de volume est relativement faible, notamment plus faible que celle du plâtre, de sorte que l'on ne risque pas de détériorer les parois de l'orifice à reboucher. En outre, le sulfate de calcium anhydre présente l'avantage de prendre lentement, la vitesse de prise étant réglée par un catalyseur, la prise dégageant ainsi une faible chaleur de prise et de durcissement, de sorte qu'un bouchage pleine masse peut être réalisé sans risque de destruction des propriétés de la matière.Le sulfate de calcium anhydre pur présente une absence quasi-totale d'abrasion, qui permet de découper le sulfate de calcium anhydre comme du bois. Cela facilite la production de plaques découpées sur mesure, percées et usinées avec des outils tout à fait habituels comme des mèches ou des scies à bois ou à métaux. Le sulfate de calcium anhydre se prête bien au moulage, ou à l'extrusion. En outre, de manière surprenante, il apparait que le sulfate de calcium anhydre résiste très bien au feu, même en très faible épaisseur, pendant des temps extrêmement longs, sans se détériorer. Cette tenue au feu résulte notamment de deux effets : le premier effet est le fait que le sulfate de calcium anhydre ne se consume pas, et peut donc résister pendant une très longue durée sans modification de ses qualités d'étanchéité ; le second effet est une bonne isolation thermique entre les deux faces d'une plaque de sulfate de calcium anhydre hydraté c'est-à-dire que lorsqu'unie première face est soumise à une flamme, la seconde face voit sa température s'élever lentement. Les études ont montré que cet effet de ralentissement de transmission thermique est probablement dû au fait que le sulfate de calcium anhydre cristallisé contient une grande quantité d'eau de cristallisation, qui ne s'évapore pas à température ordinaire, mais qui s'évapore sous l'action d'une flamme, cette évaporation se faisant à 100 degrés, soit toujours en dessous de la température normalisée choisie. Un autre avantage du sulfate de calcium anhydre est de pouvoir se combiner avec divers éléments, et de pouvoir s'utiliser sensiblement pur, en fonction des conditions de bouchage à réaliser. Ainsi, pour obtenir des bouchages coupe-feu de bonne qualité, la présente invention prévoit d'utiliser, comme produit de rebouchage, un produit contenant du sulfate de calcium anhydre. Pour obtenir des qualités suffisamment constantes, on peut avantageusement utiliser un sulfate de calcium anhydre synthétique. Le sulfate de calcium anhydre fait office de liant, et peut être appliqué sous forme de mélange de sulfate de calcium anhydre et d'eau. L'adjonction d'un catalyseur tel que le sulfate de potassium permet d'accélérer la prise par hydratation en présence d'eau. Le réglage de quantité de catalyseur permet de régler la vitesse de prise. Lorsque l'on veut obtenir une fluidité suffisante de produit, permettant par exemple un écoulement sur une surface plane ou inclinée, on peut avantageusement utiliser du sulfate de calcium anhydre sensiblement pur. En mélangeant du sulfate de calcium anhydre avec des éléments isolants légers tels que la vermiculite ou des billes de polystyrène, on obtient un produit de bouchage léger pouvant par exemple être introduit de bas en haut dans une ouverture à boucher. Un mélange de sulfate de calcium anhydre et d'un fluidifiant peut favoriser son étalement sur une surface plane ou inclinée. Le produit selon l'invention peut se présenter sous forme de poudre prête à l'emploi par mélange avec de l'eau. Une autre solution consiste à utiliser un produit à base de sulfate de calcium anhydre hydraté sous forme de plaque obtenue par prise préalable d'un mélange contenant du sulfate de calcium anhydre et de l'eau. Un bouchage coupe-feu selon ltinvention peut être réalisé selon une étape au cours de laquelle on introduit, dans l'espace à boucher, un mélange aqueux comprenant du sulfate de calcium anhydre. Le mélange peut être introduit par tout moyen traditionnel, manuellement, ou extrudé par pompage. Préalablement à l'étape d'introduction du mélange, on peut disposer avantageusement, dans l'espace à boucher, au moins un élément solide à base de sulfate de calcium anhydre hydraté. L t élément solide peut être un empilage de plaques, l'empilage autorisant le glissement des plaques les unes sur les autres. Le retrait d'une plaque permet d'augmenter l'espace pour le passage de canalisations et de câbles. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles - la figure 1 représente en vue de face un bouchage coupe-feu selon un mode de réalisation de la présente invention - la figure 2 illustre le bouchage de la figure 1 en vue de côté en coupe selon le plan I-I - la figure 3 illustre, en vue de côté en coupe, un bouchage selon un autre mode de réalisation de la présente invention ; et - la figure 4 illustre un bouchage selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures I et 2, un passage 1 ou espace à boucher est ménagé dans une paroi 2. Le passage 1 est traversant et présente par exemple une section sensiblement rectangulaire. Le passage 1 peut toutefois avoir une section quelconque. Un chemin de câble 3, en forme de gouttière en métal ou autre matériau approprié, traverse le passage 1 et repose sur la face inférieure du passage. Des plaques 4, 5, 6, 7 et 8 sont empilées sur le chemin de câble 3, dans le passage 1. Par exemple, les plaques 4-8 présentent une longueur légèrement supérieure à l'épaisseur de la paroi 2, et dépassent légèrement de part et d'autre du passage 1. Leur largeur est inférieure à la largeur du passage 1. Chaque plaque présente, sur ses tranches latérales, des formes d'encastrement empêchant sa translation dans le sens de l'empilage. Par exemple, dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, les plaques telles que la plaque 4 comportent deux tranches latérales 41 et 42 obliques formant une structure en queue d'aronde.Les plaques 4-8 sont appliquées l'une contre l'autre par des faces de contact telles que des faces planes autorisant le glissement des plaques les unes sur les autres. L'espace 9 restant entre les parois du passage 1 et les plaques 4-8 ou chemin de câble 3 est rempli d'un produit de bouchage coupe-feu contenant du sulfate de calcium anhydre. Les plaques 4-8 sont également avantageusement réalisées en un matériau à base de sulfate de calcium anhydre hydraté, et elles sont préfabriquées. L'espace 9 peut être rempli de produit à base de sulfate de calcium anhydre sensiblement pur. En alternative, on peut utiliser un produit à base de sulfate de calcium anhydre mélangé à une charge. Dans les deux cas, l'adjonction d'un catalyseur tel que le sulfate de potassium permet de favoriser et de maîtriser la vitesse de prise. On peut naturellement réaliser un bouchage sans utiliser de plaque 4-8. On emploie alors un mélange aqueux de sulfate de calcium anhydre avec une charge formant une pâte de consistance appropriée, que l'on introduit dans le passage 1, au-dessus du chemin de câble 3. Après prise, le sulfate de calcium anhydre constitue un liant autorisant l'usinage du bouchage, par exemple pour le passage d'un autre chemin de câble 3 ou le passage de conduites complémentaires. Dans le mode de réalisation de la figure 3, un bloc 10 à base de sulfate de calcium anhydre hydraté est introduit dans le passage 1 au-dessus du chemin de câble 3, et l'espace restant 9 est obturé par une pâte à base de sulfate de calcium anhydre. L'épaisseur du bloc 10 peut etre choisie inférieure à celle de la paroi 2, bénéficiant des propriétés particulièrement avantageuses du sulfate de calcium anhydre hydraté, qui constitue un écran coupe-feu même lorsque l'épaisseur est réduite. On devra conserver, de préférence, une épaisseur d'au moins 5 centimètres. Dans le mode de réalisation de la figure 4, on utilise les propriétés de grande fluidité d'un mélange de sulfate de calcium anhydre avec un fluidifiant tel que ceux habituellement utilisés pour les mélanges granulaires à base de liants hydrauliques favorisant son étalement. On obtient ainsi une pâte très fluide qui, une fois versée sur un plan horizontal ou légèrement incliné 11, s'étale en direction d'une ouverture à boucher 12 inaccessible car placée derrière un obstacle 13. Le produit peut également être extrudé par pompage. Pour boucher un orifice d'axe vertical par introduction de matière de bas en haut, il est possible encore d'utiliser le sulfate de calcium anhydre mélangé à des éléments isolants tels que la vermiculite ou des billes de polystyrène. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Produit pour rebouchage coupe-feu, caractérisé en ce qu'il contient du sulfate de calcium anhydre. 2 - Produit pour rebouchage coupe-feu selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il contient en outre un catalyseur tel que le sulfate de potassium, favorisant l'hydratation du produit en présence d'eau. 3 - Produit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient du sulfate de calcium anhydre sensiblement pur. 4 - Produit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient du sulfate de calcium anhydre mélangé à des éléments isolants légers tels que la vermiculite ou des billes de polystyrène. 5 - Produit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient du sulfate de calcium anhydre mélangé à un fluidifiant favorisant son étalement. 6 - Produit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est sous forme de poudre prête à l'emploi par mélange avec de l'eau. 7 - Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est sous forme de plaque obtenue par prise d'un mélange à base de sulfate de calcium anhydre et d'eau. 8 - Application du sulfate de calcium anhydre à la réalisation d'un produit de rebouchage coupe-feu. 9 - Bouchage coupe-feu, caractérisé en ce qu'il est réalisé à base de sulfate de calcium anhydre. 10 - Bouchage coupe-feu selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un empilement de plaques à base de sulfate de calcium anhydre hydraté. 11 - Procédé de réalisation d'un bouchage coupe-feu, caractérisé en ce qu'il comprend une étape au cours de laquelle on introduit, dans l'espace à boucher, un mélange aqueux comprenant du sulfate de calcium anhydre. 12 - Procédé selon la revendication Il, caractérisé en ce que le mélange contient un fluidifiant lui conférant une fluidité suffisante pour s'écouler et s'étaler par gravité sur un plan horizontal (11) ou incliné, et boucher des zones inaccessibles (12). 13 - Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le mélange est extrudé par pompage. 14 - Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, préalablement à l'étape d'introduction du mélange, on dispose, dans l'espace à boucher (1), au moins un élément solide (4-8) à base de sulfate de calcium anhydre. 15 - Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on dispose, dans l'espace à boucher (1), un empilage de plaques (4-8) à base de sulfate de calcium anhydre hydraté. 16 - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que - les plaques (4-8) sont appliquées les unes contre les autres par des faces de contact telles que des faces planes autorisant le glissement des plaques les unes sur les autres, - chaque plaque (4-8) présente, sur ses tranches latérales (41, 42), des formes d'encastrement empêchant sa translation dans le sens de l'empila- ge, de sorte que les plaques sont amovibles séparément les unes par rapport aux autres.