BE854576A - Dalles de laine en bois pour la construction de toitures - Google Patents

Description

  Dalles de laine de bois pour la construction de toitures.

  
La présente invention concerne une dalle de laine de bois pouvant être utilisée dans la construction de toitures ; l'invention concerne également un procédé pour la 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,par exemple, le ciment Portland, que l'on mélange

  
 <EMI ID=1.1> 

  
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 de laine de bois dans laquelle est ou sont enrobées une ou plusieurs toiles de fibres résistant aux alcalis, ces toiles , s'étendant pratiquement parallèlement aux faces principales de la dalle et également pratiquement sur la même superficie que ces dernières. La toile peut être enrobée dans le corps de la dalle, avantageusement à peu près à mi-distance entre les faces principales. A titre de variante, la toile peut être enrobée dans une des faces principales de la dalle.

  
Les dalles suivant l'invention peuvent être fabriquées en incorporant une toile dans un mélange de laine de bois et de ciment, puis en comprimant la dalle ou en la façonnant d'une autre manière. Au cours de l'étape de moulage, il importe d'éviter la détérioration de la toile. Des précautions doivent toujours être prises afin que la toile soit présente en une pièce continue sans joint ayant pratiquement les mêmes dimensions
(longueur et largeur) que la dalle finie à laquelle elle doit également être liée d'une manière appropriée. En particulier,

  
la longueur de la toile doit être calculée de telle sorte qu'elle atteigne les extrémités de la dalle finie. Pour la plupart des applications, on peut utiliser une dalle dans laquelle la.toile

  
ne s'étend pas complètement de part et d'autre. La toile et le procédé particulier de moulage de la dalle doivent être choisis

  
en tenant compte de ces considérations générales.

  
Lorsque la toile doit être présente dans le corps de la.dalle, on remplit habituellement partiellement un moule d'une couche du mélange de laine de bois et de ciment, on applique une toile ayant pratiquement la même surface que la couche, on dépose une autre couche d'un mélange de laine de bois et de ciment et l'on achève le moulage de la manière habituelle. Afin d'assurer une bonne liaison, on peut employer, à proximité

  
de la toile, une quantité supplémentaire de ciment avec ou sans additif ou agents auxiliaires de liaison (par exemple, l'acétate de polyvinyle). Avant le moulage, on peut éventuellement appliquer une toile supplémentaire et une autre couche du mélange de laine de bois et de ciment. De la sorte, deux toiles espacées sont enrobées dans la dalle ainsi formée. En incorporant une ou plusieurs toiles, on peut alors améliorer les caractéristiques de sécurité de la dalle au cours de la construction de la plate-forme de la toiture. Avec une toile enrobée appropriée, une dalle fixée convenablement peut réduire les risques de chute de personnes lorsqu'une dalle s'est craquelée, pour autant que cette dalle soit fixée correctement aux supports et qu'elle soit maintenue fermement à ses extrémités.

  
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 doivent 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. Il est également souhaitable que les fibres ne soient pas altérées par l'application ultérieure éventuelle, à la dalle, d'une couche d'un feutre ou d'une matière imperméabilisante pour toitures. De préférence,

  
les fibres sont collées l'une à l'autre à leurs intersections

  
dans la toile, par exemple, en utilisant des adhésifs ou en soumettant les, fibres polymères à une fusion superficielle. 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 doivent être suffisamment grandes pour permettre une pénétration adéquate afin d'obtenir une bonne liaison continue.

  
Les dalles achevées suivant l'invention peuvent recevoir un fini superficiel afin de former une dalle composite. Ce fini peut être constitué d'une matière ciment aire, d'un feutre de toiture (lié avec du bitume de la manière habituelle-ou par

  
 <EMI ID=2.1> 

  
encore un autre matériau de revêtement (pouvant être imperméable ou résistant à l'eau) fixé sous forme d'une feuille préalablement formée ou formé in situ sous forme d'une couche. 

  
Une toile supplémentaire peut éventuellement être liée sur une ou les deux faces d'une dalle achevée. La

  
toile peut être liée sur une dalle de laine de bois formée au

  
moyen d'une couche d'un adhésif (par exemple, l'acétate de polyvinyle) ou elle peut être liée avec la couche du matériau de revêtement utilisée lors de la fabrication d'une dalle composite.

  
Le matériau de revêtement utilisé pour fixer la toile supplémentaire à la dalle peut éventuellement être thermoplastique et il peut être appliqué comme décrit dans le Brevet Britannique n[deg.]
1.410.910. Une toile supplémentaire peut être liée directement

  
sur la surface de la dalle ou elle peut être enrobée complètement ou partiellement dans la couche du matériau de revêtement ou encore elle peut être liée à la surface exposée de la couche appliquée.

  
Il convient de prendre des précautions pour utiliser des dalles composites .réalisées par la technique consistant à lier une toile supplémentaire sur la face exposée de la couche appliquée. En absence d'un recouvrement protecteur adéquat, la toile risque

  
de se détériorer accidentellement avant d'être posée dans la plate-forme de la toiture.

  
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 de laine de

  
bois 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 composite 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 de résistance aux charges des dalles de laine de bois (y compris les dalles composites) après fracture sous un choc défini. 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

  
 <EMI ID=3.1> 

  
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=4.1> 


  
Sur la surface de la toile, on dépose une deuxième couche de laine de bois mélangée mécaniquement avec un agent inorganique de cimentation, puis on comprime le contenu du moule, on le démoule et on le soumet à une maturation pendant 10 jours. Dans la dalle de laine de bois ainsi obtenue (dimensions :
1.800 mm x 600 mm x 51 mm), la toile est enrobée à peu près à mi-distance entre les faces principales, la dalle étant alors prête à l'emploi. La toile atteint les extrémités et les c8tés de la dalle finie.

  
EXEMPLE 2

  
On prépare une dalle de laine de bois dans laquelle est enrobée une toile comme décrit à l'exemple 1. Ensuite, on applique une bouillie de sable et de ciment (4 parties en volume de sable pour 1 partie en volume de ciment) sur la surface de la dalle de laine de bois sur laquelle on a déposé une toile supplémentaire analogue à celle utilisée précédemment.

  
La toile a la même superficie (1.800 mm x 600 mm) que la dalle

  
de laine de bois. On soumet la bouillie de sable et de ciment

  
à une maturation pendant 10 jours avant que la dalle soit prête

  
à l'emploi. 

  
EXEMPLE 3

  
On prépare une dalle de laine de bois dans laquelle est enrobée une toile comme décrit à l'exemple 1. Sur une surface de cette dalle, on dépose une toile analogue à celle utilisée précédemment. On mélange convenablement 4 parties en poids de sable sec répondant à la spécification de la norme britannique 1198:1955* type 1, avec 1 partie en poids de bitume

  
R 95/25 à une température de 200[deg.]C. Au moyen d'un dispositif fixe, on étale ce mélange de bitume et de sable en une épaisseur d'environ 3 mm sur la surface de la dalle qui comporte la toile

  
 <EMI ID=5.1> 

  
d'un rouleau froid se déplaçant librement. Dès que la surface

  
est refroidie à la température ambiante, on obtient un fini uniforme et non collant. La dalle composite de laine de bois ainsi obtenue est alors prête à l'emploi.

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 nominale : 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" (référence à des surfaces d'appui minimum)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 utilisés 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.Les clous traversent la laine de bois et la toile. Des dalles composites de laine de bois réalisées conformément à l' 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

  
 <EMI ID=6.1> 

  
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. 

  
ii) Dalle enduite Sur une dalle analogue à

  
 <EMI ID=8.1> 

  
sable de l'exemple 2 ou du mélange bitume/sable de

  
l'exemple 3. 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 (exemple 1) ou les toiles (exemples 2 et 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 sécurité". Lorsque la toile seule est soumise à l'essai, elle ne présente pas les caractéristiques de sécurité que possèdent les dalles de l'invention. Il

  
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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.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS

   1. Dalle de laine de bois dans laquelle est <EMI ID=10.1>

   alcalis, ces toiles s'étendant pratiquement parallèlement aux faces principales de la dalle et pratiquement sur la même surface que ces dernières.

   2. Dalle de laine de bois suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la toile est enrobée dans le corps de la dalle.

   3. Dalle de laine de bois suivant la revendi-

   <EMI ID=11.1>

   à mi-distance entre les faces principales.

   4. Dalle de laine de bois suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la toile est enrobée dans une des faces principales de la dalle.

   <EMI ID=12.1>

   conque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la toile est constituée de fibres polymères organiques tissées ou non tissées.

   <EMI ID=13.1>

   <EMI ID=14.1>

   de nylon ou de polyester.

   7. Dalle de laine.de bois suivant l'une quel-

   <EMI ID=15.1>

   est enrobée dans la dalle.

   8. Dalle de laine de bois suivant la revendi-

   <EMI ID=16.1>

   propriétés physiques que celle utilisée à l'exemple 1 de la spéci-

   <EMI ID=17.1> <EMI ID=18.1>

   9. Dalle de laine de bois suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'une toile supplémentaire est liée sur une ou les deux faces principales de cette dalle.

   10. Dalle de laine de bois suivant l'une quel-

   <EMI ID=19.1>

   <EMI ID=20.1>

   11. Dalle de laine de bois, en substance comme décrit à l'exemple 1 de la spécification ci-dessus.

   12. Dalle composite de laine de bois suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, cette dalle comportant un fini superficiel sur une de ses faces principales.

   <EMI ID=21.1>

   la revendication 12, caractérisée en ce que le matériau de revêtement est une matière cimentaire.

   14. Dalle composite de laine de bois suivant la revendication 12, caractérisée en ce que le matériau de revêtement est uq feutre pour toitures.-

   <EMI ID=22.1>

   substance comme décrit dans l'un ou l'autre des exemples 2 et 3

   de la spécification ci-dessus.

   16. Procédé de fabrication d'une dalle de laine de bois à partir d'un mélange comprenant de la laine de bois et

   un agent inorganique de cimentation, caractérisé en ce qu'une toile de fibres résistant aux alcalis est incorporée avec le mélange de telle sorte qu'après la formation de la dalle, cette toile soit enrobée pratiquement parallèlement aux faces principales de la dalle, cette toile ayant pratiquement la même surface que ces

   faces principales*

   i <EMI ID=23.1>

   caractérisé en ce que la dalle est formée en comprimant le mélange et la toile dans un moule.

   18. Procédé suivant la revendication 17, caractérisé en ce qu'on remplit partiellement le moule d'une couche du mélange, on dépose la toile sur cette couche, puis on applique une couche supplémentaire du mélange avant la compression.

   19. Procédé suivant l'une quelconque des

   <EMI ID=24.1>

   quantité supplémentaire de ciment à proximité de la toile.

   20. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé en ce qu'une toile supplémentaire est liée sur une ou les deux faces principales de la dalle.

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

   22, Dalle de laine de bois réalisée par un procédé suivant l'une quelconque des revendications 16 à 21.

   23. Procédé de fabrication d'une dalle composite de laine de bois, caractérisé en ce qu'on applique un fini superficiel à une dalle suivant la revendication 22.

   24, Plate-forme de toiture en dalles de laine de bois comprenant plusieurs dalles ou dalles composites analogues suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, 22 et 23, toutes ces dalles étant fixées sur des supports.