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coupe-feu pour bâtiment.
Il est bien connu qu'en cas d'incendie d'immeuble important, la propagation du feu d'un local aux locaux voisins compromet gravement l'évacuation des personnes se trouvant dans ces locaux au moment du sinistre, surtout si ces locaux sont situés aux étages.
Il va de soi par contre que si ces locaux peuvent être protégés des effets du feu pendant une durée suffisante -1,2 ou 4 heures -, des personnes pourront s'y abriter tandis que les pompiers, combattant l'incendie, préparent une voie de sauvetage.
On a donc conçu de diviser ce type d'immeuble et, plus généralement, tout bâtiment occupé par beaucoup de personnes, en compartiments isolés étanches au feu et aux fumées. De la sorte, si un incendie prend naissance dans un compartiment, il doit pouvoir y être contenu pendant une durée déterminée et en principe jusqu'à épuisement de la charge calorifique qui y est contenue.
A cet effet l'industrie du bâtiment met constamment au point, pour la construction de murs, portes, gaines de ventilation et trémies techniques, des matériaux dits "résistants au feu", c'est-à-dire stables à la chaleur, étanches aux flammes et fumées et aptes à procurer une isolation thermique donnée et ce, pendant la durée prescrite.
Il importe de remarquer cependant que l'utilisation de
ces matériaux n'assurera jamais qu'une protection illusoire si en réalité des joints de dilatation, joints de tassement, raccords de maçonnerie et trémies techniques sont soit négligés, soit simplement rebouchés au moyen d'un bourrage incombustible comme
la laine de verre ou la laine de roche par exemple.
On a observé en effet que ce dernier produit a une densité de bourrage qu'on ne peut vérifier et, par conséquent,il risque de présenter des discontinuités propices à la propagation du feu.
De plus, bien qu'ininflammable, la laine de verre ne permet pas
de façon certaine l'isolation thermique du compartiment,de sorte qu'au droit des joints en parois ou planchers, la température de la face non sinistrée risque de s'élever dangereusement jusqu'au
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allumage spontané dans le compartiment non sinistré.
Pour créer des joints de dilatation lors de la construction d'un immeuble en béton, on utilise généralement un coffrage en polystyrène expansé, or ce matériau est très inflammable. Après <EMI ID=3.1>
s'efforcer d'extraire celui-ci et garnir ensuite le joint résultant d'un produit de calfeutrement coupe-feu.
Toutefois, l'extraction du coffrage est ardue et il arrive que des fragments de polystyrène subsistent entre les murs. Il s'ensuit que si le produit de calfeutrement utilisé ne procure pas une étanchéité absolue aux flammes, il y aura toujours un grand risque, en cas d'incendie, que le feu se propage d'un compartiment à l'autre par allumage du polystyrène résiduel.
Il est donc essentiel qu'un produit de calfeutrement coupe-feu pour bâtiment soit résistant au feu suivant les normes de sécurité émises par le législateur mais, compte tenu des remarques ci-dessus relatives aux restes de coffrages inflammables, il faut aussi que le produit de calfeutrement puisse être posé aisément et efficacement dans un joint, même si les murs adjacents présentent des variations dimensionnelles.
En effet, si le placement s'avère difficile, ou si
le temps de pose est long, des entrepreneurs peu scrupuleux seraient tentés d'effectuer un bourrage de pure forme.
Il est indispensable que tout passage libre dans la construction susceptible de propager le feu, soit constamment obturé par le produit de calfeutrement, quelle que soit la section éventuellement variable de ce passage.
Il y a lieu de noter que ces passages constituent aussi des points faibles dans la construction sous l'angle acoustique. Il est donc utile que le produit de calfeutrement apporte
en même temps une isolation phonique effective au droit des joints.
On connaît des systèmes de calfeutrement coupe-feu dont les divers ingrédients doivent être insérés l'un après l'autre dans un ordre déterminé. Un premier ingrédient peut comporter des fibres céramiques, un second un fond de joint pour agglomérer les dites fibres et, pour finir, un mastic à base de silicone élastomère en vue d'accrocher le fond et maintenir le contact entre les parois du passage à boucher, l'utilisation du mastic permettant d'ailleurs une finition esthétique avec un couvrejoint en aluminium par exemple.
En principe un tel système devrait répondre aux critères officiels. Toutefois, le temps de pose des divers ingrédients est relativement long, surtout si les parois du joint sont irrégulières ou si des fragments de coffrage y adhèrent.
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système occupera invariablement la section du joint sur la profondeur requise. De plus, dès que le mastic aura été mis en place.
il ne sera plus possible de vérifier la présence du bourrage, ce qui serait pourtant éminemment souhaitable.
L'invention a pour objet un produit de calfeutrement coupe-feu pour le rebouchage d'une cavité de construction telle qu'un joint de dilatation, un joint de tassement, un raccord de maçonnerie ou une trémie technique dans un bâtiment compartimenté en vue d'empêcher la propagation du feu.
Ce produit, qui est conforme en tout point aux prescriptions légales dans la plupart des pays, est un matériau unifié facile à poser dans le tiers du temps qu'il faut normalement pour bourrer efficacement un joint au moyen d'un coupe-feu classique contenant au moins deux constituants individuels.
Comme le produit suivant l'invention reste en place dans le joint à l'endroit où il a été inséré sans qu'il faille l'accrocher au mastic, il est parfaitement visible; la vérification du bourrage peut donc se faire par simple inspection du joint. Bien entendu, on peut toujours procéder ensuite à la finition esthétique du joint en le garnissant d'un couvre-joint en aluminium ou d'un mastic, l'accrochage du mastic étant d'ailleurs facilité par la nature d'un des constituants du matériau unifié.
Des essais au feu ont également prouvé que l'isolation thermique du produit était telle qu'un polystyrène (coffrage perdu) qu'on aurait omis d'extruder, ne s'allume pas à l'arrière du joint proposé.
Le produit conforme à l'invention se présente sous
la forme d'un matériau unifié résistant au feu qui peut être comprimé à la main suivant une de ses dimensions et inséré entre les parois d'un joint, de manière à épouser constamment la section éventuellement variable du joint.
Le dit matériau unifié comporte au moins un constituant intumescent associé par collage à au moins un constituant élastique, le dit constituant intumescent, quand il est exposé directement
à l'action du feu en cas d'incendie, étant apte à former une barrière foisonnante en aval de laquelle le constituant élastique peut se consumer en cendre sans flamme,
Le constituant intumescent peut comporter des fibres minérales associées à des sels minéraux hydratés tandis que le <EMI ID=5.1>
constituant élastique peut être une mousse de polyuréthane traitée ensuite par du charbon activé. Il s'ensuit que la dégradation du constituant élastique est ralentie.
Bien que le produit de .l'invention puisse affecter
des formes diverses, pour son application dans des joints à parois rectilignes il est de préférence un prisme droit à base rectangulaire dont les côtés sont des sous-multiples de la hauteur et de la profondeur du joint à garnir, tandis que l'épaisseur, c'est-àdire la dimension suivant laquelle :il est compressible, est supérieure, avant la compression, à l'espace maximum possible entre les parois du dit joint.
Pour vérifier le bourrage il suffit de s'assurer que l'ensemble ne présente pas de discontinuités sur toute la profondeur.
Sous sa forme la plus simple, le produit de calfeutrement de l'invention comprend une couche uniforme de mousse de polyuréthane modifiée à laquelle est collée une couche de constituant
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que la couche de constituant intumescent soit disposée parallèlement aux parois du joint.
Sous l'effet de la chaleur dégagée par un incendie, le constituant intumescent se dilate et foisonne, formant ainsi une barrière d'un matériau inorganique incombustible, mauvais conducteur de la chaleur, qui unit entre elles les parois du joint.
Cette barrière participe donc à l'isolation thermique de la face du joint non exposée au feu, tout en arrêtant les infiltrations de fumées. Comme les flammes ne peuvent toucher directement la mousse élastique derrière la barrière, la mousse ne peut prendre feu mais elle pourra se consumer lentement sans flamme et ce encore, uniquement quand la méringue formée par le produit intumescent atteint une température élevée.
On a aussi façonné des matériaux unifiés conformes
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des raccords de maçonnerie ayant ces formes. Dans chaque cas
le processus de formation de la barrière incombustible s'est déroulé de la même manière.
Suivant une autre forme d'exécution, une couche de constituant élastique peut être colLée sur deux faces du produit intumescent et, dans ce cas-, le constituant intumescent emprisonné dans le polyuréthane est avantageusement une lame rigide.
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Eventuellement la mousse peut être recouverte par une enveloppe souple de constituant intumescent afin d'accroître la protection
de la mousse tout en conservant l'élasticité de l'ensemble.
Suivant une forme d'exécution préférée de l'invention, le produit comprend deux couches de constituant intumescent collées à une seule couche de constituant élastique et les couches de constituant intumescent sont avantageusement des lames rigides
qui permettent de guider l'ensemble parallèlement aux parois du joint lors de l'insertion, d'expulser mécaniquement des lambeaux résiduels de coffrage en polystyrène expansé qui n'auraient pas
été extraits après le bétonnage et de caler le coupe-feu dans le ,joint.
Le constituant élastique est une mousse de polyuréthane pouvant être obtenue par estérification mais plus avantageusement par étherification, qu'on traite ensuite dans un bain de charge
à base de charbon activé, ce qui diminue l'ouverture des cellules de la mousse et augmente l'absorption acoustique. Jusqu'aux fréquences acoustiques de l'ordre de 1000 Hz,la mousse modifiée assure une réduction de 30% du bruit qui peut traverser une mousse de polyuréthane non modifiée, obtenue par estérification. Le produit de calfeutrement coupe-feu, conforme à l'invention, est donc aussi un matériau d'insonorisation intéressant.
Par ailleurs, quand la tranche de la mousse n'est
pas recouverte d'une enveloppe souple de constituant intumescent, la finition esthétique d'un joint est facilitée par le fait que
le mastic élastomère, support d'un couvre-joint en aluminium, s'accroche fortement aux pores de la'mousse.
On a déterminé l'efficacité des produits de l'invention, c'est-à-dire leur étanchéité au feu, en les soumettant aux conditions prescrites par la norme belge NBN 713- 020 de 1968 sur la "Résistance au feu des éléments de construction".
Les produits et les conditions utilisés sont illustrés aux dessins où
la Fig.l représente à titre d'exemple non limitatif une vue partielle d'un bloc parallélipipédique d'un coupe-feu conforme à l'invention;
la Fig.2 est une vue partielle de face d'un mur en béton devant constituer la paroi de fermeture d'un four conforme
à la norme précitée et,
la Fig.3 est une coupe du mur de la Fig.2 suivant le <EMI ID=9.1>
constitué par une couche uniforme d'une mousse de polyuréthane 2 chargé de charbon activé bordée par deux plaques rigides 3 de constituant intumescent du type dit "Palusol" (Marque déposée
de la BASF,A.G.). Les plaques avaient 2 mm d'épaisseur et elles étaient fixées à la mousse par une colle 4. Certains des blocs
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12 mm.
Le mur en béton 5 (Fig.2 et 3) présentait 3 fentes
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la largeur de c3 (J3) était de 12 mm. La profondeur B des fentes était de 190 mm.
Utilisant des morceaux de blocs 1 ayant les épaisseurs précitées, on a garni les joints Jl, J2, J3 respectivement sur
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blocs étant insérés à partir de la face postérieure 7 du mur; l'autre face 6 était exposée directement à des brûleurs représentés schématiquement par les flèches F. Les bourrages s'étendaient sur toute la hauteur A des joints, mais ils avaient été enfoncés
à une faible distance de la face 7, l'espace libre du côté non exposé au feu étant enduit d'un mastic élastomère 9, et les plaques
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La température de l'enceinte chaude était mesurée par au moins 10 thermocouples uniformément répartis sur la surface exposée au feu et elle était représentée, par convention, par la moyenne arithmétique des températures indiquées par les thermo-
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coupe-feu exposée au feu; par ailleurs, des thermocouples placés à la face non exposée directement au feu mesuraient les températures Tl, T2, T3 de la face postérieure de chacun des coupefeu 1.
L'enceinte du four fut chauffée progressivement pendant une durée t de 2 heures suivant une courbe dite températuretemps normalisée et l'on a enregistré simultanément, en degrés
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de l'enceinte, d'autre part les températures Tl, T2, T3 de la surface des c�upe-feu. non exposée au feu.
Les résultats de l'essai sont repris au tableau ci-
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A aucun moment de l'essai on n'a décelé le passage de fumées ou de vapeur d'eau allant du four vers l'extérieur à travers les joints et,au terme de l'essai, le mastic était toujours intact, accroché à la partie postérieure des bourrages. En retirant ces restes il s'avérait qu'ils constituaient véritablement chacun un bouchon près de la face postérieure 7 du mur.
D'autre part, à la fin de l'essai, quand la tempéra-
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ce qui prouve que les coupe-feu 1 conformes à l'invention sont très efficaces sous l'angle de l'isolation thermique.
Le joint J2, de même section que le joint Jl, renfermait un coupe-feu d'une profondeur b2 de 80 mm alors que dans
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s'y attendre, les températures T2 enregistrées étaient plus basses que les températures correspondantes Tl. Par conséquent on peut déterminer une profondeur minimale b de bourrage en fonction de la résistance au feu souhaitée.
On a aussi essayé des joints plus minces comme le joint J3, dont l'épaisseur c3 était la moitié de celle des joints Jl et J2. Comme on peut le voir au tableau précité, la température T3 à la face non exposée au feu suit, à quelques degrés près, la même allure que les températures Tl et T2.
D'autre part, des essais non repris au dit tableau, effectués avec des joints beaucoup plus larges, ont également
été couronnés de succès.
On aura sans doute remarqué dans les essais repris
au tableau que les coupe-feu 1 n'avaient pas été comprimés pour être placés dans les joints puisque l'épaisseur de chaque coupe-feu correspondait à l'écartement entre les parois 8 de chaque joint.
La combinaison judicieuse d'un constituant intumescent avec une mousse de polyuréthane modifiée réalise donc un matériau résistant au feu, même dans les conditions sévères de l'essai.
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les joints avec serrage on aura augmenté l'étanchéité car la mousse comprimée offre une plus grande résistance au passage des flammes et des fumées.
En outre, dans le cas d'un produit de calfeutrement 1 conforme à l'invention, dont la mousse 2 est coincée entre deux plaques rigides du constituant intumescent 3 (Fig.l), le serrage permet de corriger un manque éventuel de parallélisme entre les parois du joint.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux
formes d'exécution décrites et représentées à titre d'exemples aux dessins annexés et l'on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifications.
Ainsi, le matériau unifié, comportant au moins un constituant intumescent et au moins un constituant élastique, peut être utilisé comme joint coupe-feu par serrage entre un chambranle de porte et la maçonnerie attenante comme élément de rebouchage d'une trémie technique, etc.
Dans tous les cas où l'espace à reboucher n'est pas défini par des parois rectilignes, le produit de calfeutrement coupe-feu peut être formé avec avantage par une couche de polyuréthane modifiée à laquelle est collée une couche d'un constituant intumescent entièrement souple, le produit unifié pouvant dès lors être enroulé, chiffonné ou mis en boule de manière à épouser sous pression une cavité de forme quelconque; éventuellement la mousse peut être enveloppée par le constituant intumescent souple.
REVENDICATIONS
1. - Produit de calfeutrement coupe-feu pour le rebouchage d'une cavité de construction telle qu'un joint de dilatation,
un joint de tassement, un raccord de maçonnerie et une trémie technique d'un bâtiment compartimenté en vue d'empêcher la propagation du feu, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un matériau unifié résistant au feu qui peut être comprimé à la main suivant une de ses dimensions et inséré sous pression dans la dite cavité de manière à épouser constamment les parois éventuellement variables de la cavité , le dit matériau unifié comportant au
moins un constituant intumescent associé par collage à au moins
un constituant élastique et le dit constituant intumescent, quand
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une barrière foisonnante en aval de laquelle le constituant élastique peut se consumer en cendre sans flamme.