Brevet FR2813882A1 — publié le 20020315

La présente invention a pour objet un dispositif coupe-feu pour la protection de parois ou de structures. Ce dispositif coupe-feu est plus spécialement adapté à la protection de cloisons pouvant être réalisées en parpaings, en carreaux de terre cuite, en béton cellulaire, de murs en béton, ou de charpentes métalliques. L'invention vise également un dispositif coupe-feu qui possède une bonne tenue à l'humidité. Les matériaux utilisés dans le domaine du bâtiment possèdent des propriétés d'isolation thermique différentes, qui sont généralement mesurées à l'aide du coefficient de conductibilité 1. C'est ainsi que le béton possède un coefficient #. de 1,4 watt.m-'. C"'. Le mortier de ciment possède un coefficient ;, de 1,2, le plâtre un coefficient 1 de 0,40 et le bois un coefficient X de 0,35. Le polystyrène possède un coefficient X de 0,05. Toutefois, de même que d'autres isolants traditionnels, le polystyrène n'est pas stable au-delà de 1000 C et dégage des vapeurs toxiques lorsqu'il se consume. Le plâtre possède un coefficient d'isolation intéressant. Toutefois, il possède une mauvaise résistance à l'humidité, et lorsqu'il est soumis au feu, il relargue l'eau qu'il contient, ce qui assure un retard au feu par vaporisation. Toutefois, lorsque l'eau s'est vaporisée, une cloison réalisée en plâtre ou le revêtement de plâtre d'une cloison ne possède plus de tenue. Le but de l'invention est de fournir un dispositif coupe-feu qui résiste à l'humidité, qui assure une bonne isolation thermique, et qui retarde la propagation du feu. A cet effet, le dispositif coupe-feu qu'elle concerne, comprend d'une part un enduit à base de ciment gris, de craie, de silice, de matières isolantes creuses, d'au moins un élément améliorant la résistance à l'humidité et d'autre part un durcisseur de surface constitué par une solution aqueuse transparente de sels minéraux en milieu basique. L'enduit, qui se présente sous la forme d'une poudre est gâché avec de l'eau afin d'obtenir une pâte applicable sur le support manuellement ou à la machine. Le retard au feu dépend de l'épaisseur appliquée, avec un minimum de l'ordre de 1 cm. Le durcisseur se présente sous forme d'un liquide visqueux qui est appliqué sur l'enduit par projection ou badigeonnage, après séchage de l'enduit. Le retard au feu de ce dispositif repose sur plusieurs phénomènes qui se superposent. L'enduit assure une bonne isolation avec un coefficient de conductibilité 1 de l'ordre de 0,13 watt.m-'. C"' aux isolants traditionnels comme le polystyrène, l'enduit est stable au delà de 1000 C et ne dégage aucune vapeur toxique. Cela est dû notamment au fait que tous les composants du dispositif sont des composants minéraux. Lorsque le dispositif est soumis à une augmentation de température, le dioxyde de carbone qui est dégagé à environ 400 C vient au contact de la couche de surface formée par le durcisseur, et fait gonfler ce film de protection assurant la formation d'une couche d'isolation gazeuse. Lorsque la température augmente, à partir de 800 C, la couche de durcisseur fond, assurant la libération du C02. Ce dégagement de C02 contribue à lutter contre l'incendie et à en limiter les conséquences. En raison de la présence de silice, il se produit une phase de vitrification qui participe à la protection de la structure sur laquelle le dispositif coupe-feu a été déposé. II convient de noter que les matériaux utilisés sont exclusivement d'origine minérale, aucun produit toxique ne se dégage lorsque le dispositif coupe-feu est soumis à une élévation de température. Lors du refroidissement, la couche vitrifiée adhère parfaitement sur l'enduit, stabilisant ainsi la structure à protéger. Enfin, le pH basique de l'ensemble a un effet de passivité sur les métaux ferreux, ce qui permet de protéger des structures métalliques telles que des charpentes, non seulement contre le feu, mais encore contre la corrosion. Suivant une caractéristique de l'invention, l'enduit contient au moins un élément de rhéologie et d'adhésivité, qui peut être constitué par de l'éther de cellulose. II convient de noter que le ciment gris joue le rôle de liant hydraulique possédant une bonne tenue à l'humidité. La craie constitue un agent de décarboxylation permettant la formation de C02 lors d'une élévation de température. La silice assure la dureté de l'enduit, ainsi que sa tenue à haute température. Avantageusement l'enduit contient des matières isolantes creuses constituées par un mélange de micro-sphères de verre (noblite) d'un diamètre de l'ordre de 50 à 60 ,u et de sphères de silice cuite expansée (perlite) d'un diamètre de l'ordre de 500 à 600,u. Ces matières isolantes creuses allègent le produit tout en permettant de retenir de l'air. Ces matières permettent de charger le produit sans utiliser de fibres, ce qui favorise les conditions de lissage de l'enduit. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'enduit contient un élément améliorant sa résistance intrinsèque et sa résistance à l'humidité, constitué par un siliconate fixé sur une charge poreuse telle que de la silice. Conformément à une forme de réalisation, l'enduit possède pour 988 parties, la composition pondérale suivante - ciment gris 450 - craie 50 - silice 350 - matières creuses 80 - silice cuite expansée 30 - siliconate 25 - éther de cellulose 3 L'enduit se présente sous forme d'une poudre possédant une densité apparente de l'ordre de 0,7 kg. I-' . Cette poudre est gâchée avec de l'eau pour obtenir une densité de 1,1 kg. I-'. Le pH de la pâte est de l'ordre de 13. La résistance intrinsèque à l'arrachement de l'enduit sec est d'environ 5 bars. L'adhérence de l'enduit sur du béton ou de la terre cuite est supérieure à 5 bars. Pour sa part, le durcisseur peut être constitué par une solution aqueuse de silicate de soude, avec une densité de l'ordre de 1,25 kg. I-' . La teneur en extrait sec est d'environ 40 % et le pH est de l'ordre de 12. La concentration en extrait sec est importante dans la mesure où il convient de saturer la surface en silicate. Le pH doit être fortement basique pour être compatible avec le pH de l'enduit. Après avoir été gâché, l'enduit est appliqué sur le support dont la protection doit être réalisée. L'épaisseur d'enduit est fonction de la qualité de protection recherchée. Cette épaisseur peut être de l'ordre de quelques millimètres, par exemple de l'ordre de 7 à 10 mm. Après séchage, le durcisseur est appliqué à la surface de l'enduit par projection ou badigeonnage. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un dispositif coupe-feu de composition simple et économique, pouvant être appliqué à l'aide de techniques de mise en oeuvre traditionnelles dans le domaine du bâtiment. Comme il va de soi l'invention ne se limite pas à la seule composition de ce dispositif coupe-feu décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes demeurant dans le cadre de protection des revendications. REVENDICATIONS 1. Dispositif coupe-feu pour la protection de parois ou de structures, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part un enduit à base de ciment gris, de craie, de silice, de matières isolantes creuses, d'au moins un élément améliorant la résistance à l'humidité et d'autre part un durcisseur de surface constitué par une solution aqueuse transparente de sels minéraux en milieu basique. 2. Dispositif coupe-feu selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enduit contient au moins un élément de rhéologie et d'adhésivité. 3. Dispositif coupe-feu selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enduit contient des matières isolantes creuses constituées par un mélange de micro-sphères de verre (noblite) d'un diamètre de l'ordre de 50 à 60 ,u et de sphères de silice cuite expansée (perlite) d'un diamètre de l'ordre de 500 à 600,u. 4. Dispositif coupe-feu selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enduit contient un élément améliorant sa résistance intrinsèque et sa résistance à l'humidité, constitué par un siliconate fixé sur une charge poreuse telle que de la silice. 5. Dispositif coupe-feu selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de rhéologie et d'adhésivité est constitué par de l'éther de cellulose. 6. Dispositif coupe-feu selon l'ensemble des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'enduit possède pour 988 parties la composition pondérale suivante - ciment gris 450 - craie 50 - silice 350 - matières creuses 80 - silice cuite expansée 30 - siliconate 25 - éther de cellulose 3 7. Dispositif coupe-feu selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le durcisseur comprend une solution aqueuse de silicate de soude. 8. Dispositif coupe-feu selon l'ensemble des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'enduit se présente sous forme de poudre, destinée à être gâchée avec de l'eau pour former une pâte possédant un pH de 13, tandis que le durcisseur se présente sous forme d'une solution aqueuse ayant un pH de 12.