BE854575A - Dalles de laine de bois pour la construction de toitures - Google Patents

Description

  Dalles de laine de bois pour la construction de toitures .

  
La présente invention concerne des dalles de laine de bois pouvant être utilisées dans la construction de toitures; l'invention concerne également un procédé de fabrication de ces dalles.

  
Dans l'industrie du bâtiment, on connaît des dalles de laine de bois qui ont été utilisées pendant de nombreuses années à des fins de construction et d'isolation. Ces dalles sont constituées essentiellement de laine de bois et d'un agent inorganique de cimentation que l'on mélange mécaniquement ensemble, puis que l'on comprime et soumet à une maturation. Les dalles de laine de bois sont habituellement conformes à la norme britannique 1105:1972 et elles sont traditionnellement fabriquées en épaisseurs se situant dans l'intervalle de 25 à 102 mm.

  
Des dalles de laine de bois d'une épaisseur nominale minimale de 51 mm sont utilisées dans la construction

  
des plates-formes de toitures en les fixant à des supports réalisés spécifiquement en bois ou en acier. Des dalles comportant un recouvrement préalablement formé et appliqué en usine peuvent être utilisées pour former la plate-forme mais, dans tous les cas, la plate-forme de la toiture doit comporter un recouvrement imperméable permanent.

  
Dans quelques cas isolés, les dalles en laine de bois se sont détériorées, réduisant ainsi leur résistance aux charges statiques et/ou d'impact. Des précautions doivent être prises pour éviter les détériorations au cours de la construction d'une plate-forme de toiture et, bien entendu, une dalle détériorée  ne peut être utilisée. Des charges d'impact, dynamiques ou statiques intolérables ou excessives peuvent craqueler ou briser une dalle, créant ainsi des conditions virtuellement dangereuses. Bien que l'on puisse prévoir des supports supplémentaires ou réaliser une construction renforcée d'une autre manière, de telles solutions .n'ont guère rencontré de succès en raison des frais qu'elles impliquent. 

  
Suivant la présente invention, on prévoit une 'dalle composite en laine de bois comprenant une couche de laine de bois et d'un-agent de cimentation comprimés., une couche d'une matière de surfaçage, ainsi qu'une ou plusieurs toiles de fibres résistant aux alcalis à l'interface entre les couches, cette ou ces toiles s'étendant pratiquement sur.-.toute la . surface de l'interface . 

  
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On peut fabriquer des dalles composites suivant la présente invention en utilisant des dalles de laine de bois traditionnelles préformées. La toile est usuellement posée sur

  
la dalle et y est fixée par la couche denatiêre de surfaçage. Cette matière peut être appliquée sous la forme d'une feuille préformée, ou une couche peut être formée in situ. Dans tous

  
les cas, il est essentiel d'assurer l'obtention d'une bonne liaison continue entre les couches, de façon à ce qu'il n'y

  
ait pas de risque de séparation des couches. La toile peut être liée à la dalle par une couche de feutre de toiture et de bitume,

  
de manière classique, ou en utilisant la technique divulguée

  
dans le brevet anglais no. 1.091.496, bien que l'on puisse

  
utiliser d'autres couches préformées deiatière étanche à l'eau

  
ou résistant à l'eau. Des exemples de couches formées in situ comprennent celles formées à partir de bitume ou d'une matière ther-

  
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du brevet anglais no. 1.410.910), d'agrégat/ciment, et d'adhésif comme l'acétate de polyvinyle.

  
Des dalles composites selon l'invention peuvent également être fabriquées selon une modification du procédé classique de moulage de dalles de laine de bois. Dans ce procédé modifié, la toile est incorporée au mélange de laine de bois et d'agent de cimentation, et on comprime pour donner une dalle

  
avec la toile sur une face principale. Le procédé est de préférence mis en oeuvre en plaçant la mile ou le mélange laine de bois/ agent de cimentation dans un moule de formation de dalles, et en ajoutant ensuite l'autre composant; on achève ensuite le moulage de la manière normale. Pour assurer une bonne liaison, on peut employer au voisinage de la toile une quantité supplémentaire d'agent de cimentation avec ou sans additifs ou agents auxiliaires

  
 <EMI ID=3.1> 

  
la couche de matière de surfaçage après moulage, mais pas néces-sairement avant maturation de la dalle.

  
Lorsque la nature de la matière de surfaçage le permet, il est possible de fabriquer des dalles composites selon l'invention par une seule opération de moulage. Comme décrit dans une demande de brevet déposée le même jour que la présente au nom de la Demanderesse, un mélange sable/ciment se prête à ce moulage en une seule opération. De façon typique, le mélange sable/ciment est placé dans le moule, la toile est déposée dessus, et on ajoute la laine de bois/agent de cimentation. On peut inverser l'ordre, mais on obtient dans chaque cas un produit composite en accord avec l'invention.

  
Il importe d'éviter toute détérioration de la toile au cours de la fabrication de la dalle composite. Des précautions doivent toujours être prises pour que la toile soit présente en une pièce continue sans joint ayant essentiellement les mêmes dimensions (longueur et largeur) que la dalle composite finie dans laquelle'cette toile doit être liée de manière adé-

  
à l'interface

  
 <EMI ID=4.1> 

  
lée de telle sorte qu'elle atteigne les extrémités de la dalle

  
 <EMI ID=5.1> 

  
dalle dans laquelle la toile ne s'étend pas complètement de part et d'autre. La toile et le procédé particulier de fabrication

  
de la dalle composite doivent être choisis en tenant compte de ces considérations générales.

  
De préférence, la toile est constituée de fibres polymères telles que des fibres de polyester ou de nylon.

  
Quelles que soient les fibres utilisées, elles devraient avoir une résistance adéquate à des conditions alcalines telles que celles régnant dans les ciments de type Portland. Les fibres préférées de polyester et de nylon offrent l'avantage particulier d'être résistantes aux alcalis, de posséder une ductilité en résistance à la traction et d'être dépourvues de fragilité.

  
De préférence, les fibres sont collées l'une à l'autre à leurs intersections dans la toile, par exemple, en utilisant des adhé-

  
 <EMI ID=6.1> 

  
ficielle. Les toiles préférées sont rectilignes et,-'de préférence, elles sont enrobées de telle sorte que leurs fibres s'étendent longitudinalement et transversalement par rapport à la dalle.

  
La toile peut éventuellement être un tissu tissé ou un tissu

  
non tissé. Les ouvertures de la toile devraient être suffisamment grandes pour permettre une pénétration adéquate afin d'obtenir une bonne liaison continue.

  
L'invention fournit également une plate-forme de toiture en dalles de laine de bois, cette plate-forme comprenant-plusieurs dalles analogues du type défini ci-dessus, toutes les dalles étant fixées sur des supports. Sur les bords et, de préférence, sur les bords les plus long des dalles

  
suivant l'invention, peuvent éventuellement être fixés fermement des éléments de renforcement en U. Les dalles doivent être fixées convenablement et d'une manière adéquate sur les supports à leurs extrémités, ainsi que dans des positions intermédiaires éventuellement nécessaires. Des procédés permettant de fixer des dalles d'une manière appropriée et adéquate sont décrits dans les recommandations.publiées de "British Gypsum Limited". Pour autant que l'on suive ces recommandations, les dalles suivant la présente invention peuvent présenter leurs caractéristiques de sécurité améliorées.

  
La toile joue un r8le important dans la détermination des caractéristiques de sécurité de la dalle

  
lorsque celle-ci est incorporée correctement dans la plate-forme de la toiture, c'est-à-dire lorsqu'elle est fixée correctement à ses extrémités et en des positions intermédiaires aux supports. Suivant le résultat que l'on désire obtenir, on peut mettre au point un essai permettant de déterminer si une toile est appropriée ou non. C'est ainsi que., par exemple, il est préférable d'utiliser les toiles possédant au moins les propriétés de résistance et d'absorption d'énergie de la toile utilisée dans les exemples décrits ci-après. 

  
Les exemples suivants illustrent l'invention. Ces exemples sont.suivis de la description d'un essai qui a été mis au point par la Demanderesse afin de déterminer les propriétés

  
 <EMI ID=7.1> 

  
Ensuite, on donne les résultats pour les dalles ayant subi l'essai. EXEMPLE 1

  
On mélange mécaniquement de la laine de bois

  
et un agent inorganique de cimentation, par exemple, du ciment Portland tels que ceux utilisés dans la fabrication de dalles classiques de laine de bois "Gyplith". Au fond d'un moule de formation de dalles, on dépose une couche uniforme au-dessus de laquelle on place une toile constituée de fibres de polyester et ayant la même superficie que la couche. La toile utilisée est

  
une toile "Crenette CM322" fabriquée par Messieurs Fothergill and Harvey Limited ; les propriétés de cette toile sont indiquées ci-après. Ces propriétés, en particulier, la résistance à la traction et l'allongement à la rupture représentent les caractéristiques minimales préférées pour les toiles utilisées dans le procédé de l'invention. Ces caractéristiques permettent de déterminer les propriétés globales de résistance et d'absorption d'énergie des toiles :

  

 <EMI ID=8.1> 


  
On comprime le contenu du moule et on le démoule. Dans la dalle de laine de bois brute ainsi obtenue
(dimensions 1.800 mm x 600 mm x 51 mm) , la toile est fermement fixée à l'une de ses faces principales. On applique une bouillie de sable et de ciment (4 partie de sable pour 1 partie de ciment, en volume) sur cette face principale de la dalle

  
de laine de bois qui porte la toile, et on presse avec un rouleau pour donner un fini lisse. On soumet la dalle à maturationpendant 10 jours et elle est alors prête à l'emploi. EXEMPLE 2

  
On prépare une dalle de laine de bois avec une toile comme décrit à l'exemple 1. On mélange parfaitement quatre partie en poids de sable sec répondant à la spécification de la. norme. britannique 1198:1955, type 1, à une partie en poids de bitume R 95/25 à une température de 200[deg.]C. On étend

  
le mélange bitume/sable sur la surface de la dalle portant la toile, sur une épaisseur d'environ 3 mm au moyen d'un dispositif fixe et, après refroidissement à environ 60[deg.]C, on presse

  
au moyen d'un rouleau froid se déplaçant librement. On obtient ,un fini uniforme, non collant, dès que la surface s'est refroidie jusqu'à la températureanbiante. La dalle de laine de bois composite résultante est alors prête à l'emploi. 

  
EXEMPLE 3 

  
On applique une couche, épaisse d'approximativement 3 mm, de bouillie de able et de ciment (4 parties

  
de sable pour 1.partie de ciment, en -volume) sur la surface d'une dalle de laine de bois classique "Gypklith" (1.800 mm.x 600 mm x 51 mm). On dépose alors une toile de fibres de polyester comme celle utilisée à l'exemple 1, sur la surf ace exposée de la bouillie et on l'y enrobe au moyen d'une truelle. On soumet alors la bouillie à maturation pendant 10 jours, après quoi la dalle composite est prête à l'emploi.

  
EXEMPLE 4 '

  
 <EMI ID=9.1> 

  
de bois, sur laquelle on a déposé une toile de fibres de polyester telle que celle utilisée à l'exemple 1, en utilisant la méthode décrite dans le brevet anglais no. 1.091.496, une couche de feutre de toiture.

ESSAI 

  
La Demanderesse a mis au point un essai permettant d'évaluer des dalles de laine de bois lorsqu'elles sont \ incorporées dans une plate-forme de toiture. Il est impossible de formuler un essai reproduisant quantitativement les effets exercés, par exemple, lorsqu'une personne marche, trébuche ou tombe sur un toit. Toutefois, on pense que l'essai de la Demanderesse permet d'établir une comparaison raisonnable entre des dalles de laine de bois* Cet essai peut être adopté non seulement avec des dalles composites suivant la présente invention, mais également avec d'autres dalles de laine de bois. 

PROCEDE D'ESSAI 

  
Dans cet essai, on plonge tout d'abord la dalle de laine de bois (épaisseur nôminale : 51 mm) dans l'eau pendant

  
2 heures afin de simuler l'exposition aux intempéries pouvant être rencontrées sur un chantier. Ensuite, on laisse s'égoutter la

  
dalle pendant une heure et on la fixe aux supports en bois d'oeuvre en adoptant le procédé décrit dans les recommandations publiées

  
par "British Gypsum Limited" pour le montage de plates-formes de toitures. C'est ainsi que la dalle est clouée sur des supports

  
en bois d'oeuvre de 50 mm de large espacés de 600 mm de centre à centre, cinq clous étant utilisée sur chaque support. Si la dalle comporte un revêtement sur une face, elle est fixée aux supports avec ce revêtement dirigé vers le haut. Il est à noter qu'un clouage adéquat des dalles composites de laine de bois sur les supports, en particulier, aux extrémités, constitue une étape essentielle pour la réalisation de l'essai. Des dalles composites de laine de bois réalisées conformément à la présente invention

  
ne peuvent manifester leurs caractéristiques de sécurité améliorées que si elles sont incorporées correctement dans une plate-forme

  
de toiture.

  
On soumet ensuite la dalle clouée au choc d'un sac (diamètre : 300 mm ; rayon de courbure de la base : 380 mm) contenant du sable sec (poids total : 45,4 kg). Le sac est conçu pour tomber d'une hauteur de 1.200 mm sur une portée extrême de

  
la dalle à mi-distance entre deux supports. Le choc fracture habituellement la dalle et le sac peut tomber au travers suivant

  
le type de dalle subissant l'essai. Si le sac ne tombe pas au travers de la dalle, on l'enlève et une personne pesant 94 kg

  
tente de poser un pied sur le reste de la dalle à peu près au

  
point d'impact du sac. Si la dalle peut supporter cette personne pendant 5 minutes, on estime qu'elle passe l'essai avec succès. 

RESULTATS DE L'ESSAI

  
i) Dalle vierge : Une dalle classique de laine

  
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brisée par le choc du sac (tombant au travers), si bien que la personne ne peut poser le pied sur le reste de la dalle.

  
 <EMI ID=11.1> 

  
à celle utilisée sub (i), on applique un revêtement résistant aux averses et constitué du mélange de ciment et de sable décrit dans les exemples. Aucune toile n'est incorporée dans ce revêtement. Sous le choc du sac, la dalle se brise en plusieurs morceaux séparés et elle ne peut supporter la personne.

  
iii) Dalle enduite avec toile : On utilise

  
des dalles composites réalisées conformément à chacun des exemples. Sous le choc du sac, la dalle se fracture chaque fois mais continue à supporter le sac, la toile (exemples 1, 2, 4) ou les toiles
(exemple 3) restant pratiquement intactes. Dans chaque cas, après avoir enlevé le sac, la dalle composite fracturée passe la deuxième partie de l'essai, c'est-à-dire qu'elle peut supporter, pendant

  
5 minutes, la personne pesant 94 kg.

  
iv) Toile seule : A titre de comparaison,

  
la toile elle-même, fixée d'une manière appropriée aux poutres

  
en bois d'oeuvre, subit l'essai,mais ne peut résister au choc du sac.

  
D'après ces résultats de l'essai, on peut constater que les dalles de laine de bois suivant la présente invention possèdent de meilleures caractéristiques de sécurité comparativement aux dalles connues. Bien que la Demanderesse ne désire nullement être limitée par une explication théorique, elle pense

  
que la combinaison de la toile avec une dalle de laine de bois n'augmente pas la résistance mécanique de la dalle ou la renforce,  mais que l'on obtient de meilleures caractéristiques de sécurité  par un effet localisé de "filet de sécuritén. Lorsque la toile seule est soumise à l'essai, elle ne présente pas les caractéristiques de sécurité que possède la dalle composite finie. Il semble que, dans la dalle composite, la laine de bois absorbe une certaine quantité de l'énergie d'impact et que l'énergie devant être absorbée par la toile est ramenée à une valeur ne provoquant pas sa rupture. De la sorte, la toile peut faire office de filet de sécurité localisé.

   Cette propriété repose évidemment en premier lieu sur le montage correct de la dalle composite de laine de bois en clouant la toile et la laine de bois ou en les fixant fermement d'une autre manière sur les supports, tout en prévoyant une surface d'appui adéquate pour assurer une fixation efficace. 

REVENDICATIONS

  
1. Dalle composite de laine de bois, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche de laine de bois et

  
d'agent de cimentation comprimés, une couche de matière de surfaçage, et une ou plusieurs toiles de fibres résistant aux

  
 <EMI ID=12.1> 

  
tendant essentiellement sur toute la surface de l'interface.

Claims (1)

1. 2. Dalle composite suivant la revendication

   1, caractérisé en ce que la matière de surfaçage est étanche

   à l'eau ou résistante à l'eau.

   3. Dalle compsite suivant la revendication

   1 ou 2, caractérisée en ce que la couche de matière de surfaçage est appliquée sous la forme d'une couche préformée.

   4.Dalle composite suivant la revendication

   3, caractérisée en ce que la couche de matière de surfaçage

   est une couche de feutre de toiture.

   5. Dalle composite suivant la revendication

   1 ou 2, caractérisée en ce que la couche de matière de surfaçage

   est formée in situ.

   6. Dalle composite suivant la revendication

   5, caractérisée en. ce que.la couche de matière de surfaçage

   est une couche de bitume ou d'une matière thermoplastique similaire.

   7. Dalle composite-suivant la revendication

   5, caractérisée en ce que la couche de matière de-- surfaçage

   est une couche d'agrégat/ciment.

   8. Dalle composite suivant la revendication

   5, caractérisée en ce que la. couche de matière de surfaçage est

   une couche d'adhésif. 9. Dalle composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la

   toile est en fibres polymères organiques tissées ou non tissées.

   10..Dalle, composite suivant la revendication 9, caractérisée en ce que la toile est en fibres de polyester ou de nylon.

   11. Dalle composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les fibres de la toile sont liées aux intersections.

   12. Dalle composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle ne possède qu'une toile à l'interface.

   13. Dalle -composite suivant la revendication <EMI ID=13.1>

   propriétés physiques. que la- toile utilisée à l'exemple 1.

   14..Dalle composite essentiellement comme décrit. dans, l'un quelconque. des exemples de la spécification.

   <EMI ID=14.1>

   site.de. laine de -bois, caractérisé en ce qu'il consiste à fixer sur toute -la surface d'une face principale d'.une dalle de laine

   , avec

   <EMI ID=15.1>

   toiles de .fibres résistant aux alcalis.

   16.Procédé de fabrication d'une dalle composite de laine de -bois, caractérisé' -en ce qu'il consiste à comprimer.-une toile de..fibres. résistant aux alcalis et un mélange comprenant de..la, laine.de bois et un agent de .. cimentation inorganique,; pour. obtenir une dalle de laine de bois avec une toile sur ... l'une de ses.faces principales,-la toile ayant essentielle- <EMI ID=16.1>

   toile. 17. Procédé suivant la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que la couche de matière de surfaçage

   est appliquée sous la forme d'une feuille préformée.

   18.Procédé suivant la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que la couche de matière de surfaçage

   est formée in situ.

   19. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que la toile est

   une toile de fibres polymères organiques tissées ou non tissées.

   20. Procédé suivant la revendication 15 ou 16, en substance comme décrit dans la. spécification ci-dessus.

   21. Dalle composite obtenue par un procédé suivant.l'une quelconque des revendications 15 à 20.

   22. Plate-forme de toiture. en dalles de laine de bois, comprenant.plusieurs._dalles composites analogues suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14 ou 21, toutes fixées à des supports.