Brevet FR2754288A1 — publié le 19980410

PANNEAUX MODULAIRES ABSORBANTS ET ECRANS ANTI-BRUIT INTEGRANT DE TELS PANNEAUX L'invention concerne un panneau modulaire destiné à l'absorption notamment des vibrations sonores, en vue d'améliorer et d'optimiser les performances des écrans anti-bruit. Elle concerne également de tels écrans anti-bruit intégrant ces panneaux. La protection contre les nuisances dûes au bruit a fait l'objet, ces derniers temps, de recherches importantes, en vue d'aboutir à une solution à la fois viable techniquement et économiquement, sans pour autant altérer la fonction technique de base, à savoir l'absorption des bruits, notamment liés au trafics routier ou ferroviaires. De manière générale, on fait appel à des structures, interposées entre la source sonore et le site que l'on souhaite protéger, ces structures étant susceptibles d'absorber les vibrations génératrices du bruit, notamment par piégage au sein de cavités intrinsèques. L'exemple le plus répandu est celui de la protection des habitations disposées à proximité des voies de communication. De fait, l'invention sera plus particulièrement décrite pour cette application. Cependant, il est évident qu'elle pourrait être utilisée dans d'autres domaines, tel que par exemple pour isoler des - machines, installations, etc., également génératrices de bruits. Ces structures se présentent sous la forme d'écrans, constitués par des panneaux comportant sur la face exposée à la source de bruit un revêtement absorbant, ayant pour fonction, l'absorption des énergies sonores émises, et l'atténuation de la transmission par réflection ou réverbération. Parmi les différents matériaux absorbanls connus et utilisés à ce jour, le béton de bois, c'est à dire le matériau obtenu par mélange de copeaux ou de particules de bois traités, notamment par silicification, avec du ciment el de l'eau, donne de bons résultats. Cependant, un tel matériau est relativement fragile, voire rnême friable, et compte-tenu des risques d'impacts (gravillons, chocs, etc.), il peut présenter des épaufrures. On a donc chercllé à augmenter la résislance mécanique de tels panneaux, et l'objet de l'invention est donc de proposer des panneaux anti-bruit, ayant une capacité d'absorption des bruits accrue, et présentant une résistance mécanique également améliorée. Selon l'invention, ces panneaux sont réalisés en un matériau inlégrant du bois, du belon et un malériau minéral poreux. Avantageusement, le matériau minéral poreux est choisi dans le groupe comprenant les pouzzolanes naturelles, le laitier bouleté, l'argile, la lave expansée et le macliefer. Les pouzzolanes sont des roches volcaniques poreuses, de composilion tnichytique. Le laitier est un sous produit de la fonderie. Dans le cadre de l'invention, il est utilisé sous forme de boulets. Le machefer est de manière connue un sous produit de la combustion du charbon. On a ainsi pu montrer qu'en associant du béton de bois avec de tels Inalériaux minéraux, non seulement on aboulissait à une augmentation de la résistance mécanique des panneaux ainsi obtenus, mais on optimisait également la qualité d'absorption des sons des panneaux ainsi obtenus. Avantageusement, les pouzzolanes mises en oeuvre selon l'invention sont des pouzzolanes dites tracky-andésites. La manière dont l'invention peut-être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit donné à titre indicatif et non limitatif. Comme déjà dit, l'invention sera plus particulièrement décrite en liaison avec les écrans anti-bruit, placés le long des voies de communication routières ou ferroviaires. Ces écrans anti-bruit comprennent fondamentalement une structure porteuse, généralement réalisée en béton, sur laquelle vient se fixer les panneaux anti-bruit conforme à l'invention, ceux-ci étant positionnés sur la face de l'écran en regard de la source sonore. Selon l'invention, le matériau mis en oeuvre pour la réalisation de ces panneaux comprend fondamentalement des copeaux de bois ou sciures de bois ayant subi un traitement d'imputrécibilité consistant de manière connue à traiter thermiquement les morceaux de bois par échauffement, jusqu'à des températures comprises entre 400 et 800 OC, puis à faire subir à ces morceaux de bois une double action chimique, à savoir par un sel de calcium soluble puis par un silicate soluble, afin de stabiliser les fibres bois et de créer des micro-cavités, permettant l'obtention d'agrégats inhertes, tel que notamment décrit dans le document FR-A-2 499 551. Ces copeaux de bois sont mélangés à des pouzzolanes naturelles, notamment des tracky-andésites broyées, ainsi que du ciment, les proportions respectives de pouzzolanes, de bois et de ciment, étant sensiblement égales en poids. Le dosage en eau de ce mélange est adapté à la technique de fabrication. Comme déjà dit, il est possible de remplacer les pouzzolanes par du laitier bouleté, de l'argile, de la lave expansée ou du machefer. Les panneaux sont réalisés par moulage ou pressage. De par la mise en oeuvre de bois, les panneaux obtenus peuvent être teints dans la masse. De par la mise en oeuvre de pouzzolanes au sein du matériau constitutif de l'invention, le démoulage des panneaux s'effectue de manière plus aisée, compte tenu de leur meilleure résistance mécanique, diminuant la fragilité des panneaux réalisés au moyen du seul béton de bois. Les panneaux ainsi obtenus sont fixés dans des structures en H autoporteurs, voire au moyen de systèmes conventionnels de vis, clous, etc... contre la partie en béton. La résistance mécanique des panneaux, ainsi que déjà dit, est fortement augmentée, et la fragilité et friabilité des arêtes sont fortement amoindries. En effet, l'adjonction de pouzzolanes permet l'apport de fines, susceptibles de conférer au liant une meilleure dureté. Par ailleurs et surtout, les caractéristiques d'absorption phoniques sont sensiblement améliorées par rapport à un panneau en béton de bois traditionnel. La figure annexée représente une courbe de variation du coefficient d'atténuation as en fonction de la fréquence, la courbe en traits pleins représentant le matériau conforme à l'invention, alors que la courbe en traits discontinus représente un panneau en béton de bois de même dimension. Les mesures effectuées l'ont été sur un écran de 12 m2 présentant une épaisseur de 26 centimètres, à savoir un support béton de 13 centimètres d'épaisseur, revêtu par un panneau conforme à l'invention, également de 13 centimètres d'épaisseur. On observe ainsi que le coefficient d'atténuation est largement amélioré dans tous les domaines de fréquence de sons, et que par ailleurs, le pur nombre du rapport de la performance d'absorption du son tel que défini par la norme européenne prEN 1793-1 révisée est supérieur ou égal à17. Ce même nombre, mesuré dans les mêmes conditions, pour des écrans réalisés à l'aide de panneaux en béton de bois traditionnels, est au plus égal à 11, voire quelque fois 12. De la sorte, les panneaux conformes à l'invention permettent tout à la fois d'augmenter la résistance mécanique des panneaux, et d'augmenter leur capacité d'absorption phonique, donc d'optimiser leur fonction anti-bruit. REVENDICATIONS 1/ l > anneau nodulaire absorbant pour la réalisation d'écrans antibruit, réalisé par moulage de béton au sein duquel sont incorporées des particules de bois traité, c a r n c t é r i s é en ce qu'en outre le matériau constitutif du panneau coniprend un matériau minéral poreux. 2/ l'anneau modulaire selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que le matériau minéral poreux est choisi dans le groupe comprenant les pouzzolanes naturelles, le laitier boule té, l'argile, la lave expansée et le machefer. 3/ Panneau modulaire selon la revendication 2, c a r a c t é r i s é en ce que les pouzzolanes sont du type tracky-andésites. 4/ Panneau modulaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le nombre représentatif du rapport de la performance d'absorption y relatif, tel que défini par la nonne prEN 1793-1 révisée est au moins égal à 17. 5/ -crall anti-bruit, comprenant : - une couche porteuse, conslituée par du béton conventionnel; - et une couche absorbante, positionnée en regard de la source sonore, c a r a c t é r i s é en ce que la couche absorbante est constitué de panneaux absorbanls réalisés par moulage de béton au sein duquel sont incorporées des particules de bois traité et un matériau minéral poreux. 6/ Ecran anti-bruit selon la revendication 5, c a r a c t é r i s é en ce que le matériau minéral poreux est clloisi dans le groupe comprenant les pouzzolanes naturelles, le laitier boule té, I'argile, la lave expansée et le nlacllefer. 7/ Ecran anti-bruit selon la revendication 6, c a r a c t é r i s é en ce que les pouzzolanes sont du type tracky-andésites. 8/ Ecran anti-bruit selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le nombre représentatif du rapport de la performance d'absorption y relatif, tel que défini par la norme prEN 17931 révisée est au moins égal à 17.