CA2175748A1 - Joint d'etancheite pour element de construction - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un joint (8, 9) d'étanchéité à base de polymère (9) flexible/compressible, notamment destiné à assurer l'étanchéité propre d'un élément de construction et/ou l'étanchéité entre deux éléments de construction adjacents, éléments du type panneaux (1) de paroi. Ledit joint (8, 9) est muni, au moins sur sa surface destinée à être mise au contact dudit élément, d'un revêtement (8) superficiel en un matériau non combustible et/ou gardant son intégrité à haute température.
Description
2 1 75748 JOINT D'ETANCHEITE POUR ELEMENT DE CONSTRUCTION
L'invention concerne des joints d'étanchéité pour élément de construction. Ces joints sont usuellement destinés à remplir au moins l'une des deux fonctions suivantes: ils peuvent assurer l'étanchéité intrinsèque de chacun des éléments de construction, lorsque cela s'avère nécessaire au vu de la structure de ceux-ci. Ils peuvent aussi être employés pour assurer I'étanchéité de l'assemblage d'une pluralité d'éléments adjacents formant une paroi.
L'invention s'intéresse plus particulièrement aux joints d'étanchéité pour panneaux de paroi isolants, parfois appelés panneaux sandwich , et qui sont constitués de parois en général métalliques délimitant une cavité remplie d'un matériau à haut pouvoir isolant sur le plan thermique et/ou phonique, du type mousse rigide de polymère tel que le polyuréthane. De tels panneaux sont intéressants en ce qu'ils combinent rigidité, légèreté et performances thermiques/acoustiques.
Très schématiquement, la fabrication de tels panneaux se déroule de la fason suivante, bien que de nombreuses variantes existent: des feuillards continus de tôle métallique horizontaux et se faisant face, maintenus à une distance donnée l'un de l'autre, défilent sur un convoyeur. On injecte entre cestôles un mélange liquide très réactionnel qui s'expanse dans toutes les directions sous la forme d'une mousse de polymère. Pour éviter les débordements de mousse, les tôles présentent latéralement des rebords, à la jointure desquels on a plaqué, en continu, avant le début de l'expansion de la mousse, des joints d'étanchéité.
Une fois la mousse totalement expansée, les tôles sont coupées transversalement pour obtenir des panneaux à la longueur voulue, panneaux que l'on peut ensuite assembler côte à côte pour former une paroi, une cloison, un plafond, ... Les joints placés sur les côtés, qui servaient au départ à
5 contenir l'expansion de la mousse à l'intérieur de la cavité définie par les tôles métalliques, donc à assurer l'étanchéité de cette cavité, servent à nouveau pour assurer l'étanchéité au niveau des zones de jointoiement entre panneaux adjacents, notamment vis-à-vis de l'humidité, et pour éviter la création de pontthermique quand ces panneaux sont utilisés en extérieur, ce qui est le cas le 1 0 plus fréquent.
Les joints, pour assurer ces différentes fonctions, ont à remplir certains critères. Ainsi, ils ont à présenter une bonne flexibilité et une bonne compressibilité, et c'est la raison pour laquelle ils sont usuellement eux-mêmesà base de mousse de polymère. Ils ont aussi à permettre un bon 15 accrochage , une bonne adhésion vis-à-vis de la mousse de la cavité du panneau avec laquelle ils sont mis en contact, ce qui peut s'avérer malaisé
s'ils offrent une surface extérieure trop lisse, ce qui est parfois le cas quand ils sont en mousse à cellules fermées. Pour y remédier, deux solutions sont envisageables, mais qui présentent chacune leurs inconvénients: on peut 20 rendre plus rugueuse la surface du joint destinée à être au contact de la mousse du panneau, par abrasion ou en refendant la mousse du joint dans son épaisseur, mais ces méthodes sont compliquées et génèrent des poussières ou déchets qu'il faut ensuite gérer. On peut aussi rendre le joint adhésif, à l'aide d'une colle du type acrylique par exemple. Mais la présence de certains 25 plastifiants dans la mousse du joint peut diminuer ce pouvoir adhésif. En outre, les adhésifs sont combustibles, ce qui peut affaiblir le comportement anti-feu des panneaux, usuellement élevé. En effet, les feuillards sont aptes à retarder considérablement la progression du feu, les seules zones de jointoiement étant leur point faible , car les joints peuvent se trouver directement exposés à la 30 flamme, et le feu peut risquer de se propager latéralement, à travers eux, jusqu'à la mousse des panneaux.
L'invention a pour but la conception de joints d'étanchéité pour élément de construction qui soient meilleurs, palliant notamment aux inconvénients
L'invention concerne des joints d'étanchéité pour élément de construction. Ces joints sont usuellement destinés à remplir au moins l'une des deux fonctions suivantes: ils peuvent assurer l'étanchéité intrinsèque de chacun des éléments de construction, lorsque cela s'avère nécessaire au vu de la structure de ceux-ci. Ils peuvent aussi être employés pour assurer I'étanchéité de l'assemblage d'une pluralité d'éléments adjacents formant une paroi.
L'invention s'intéresse plus particulièrement aux joints d'étanchéité pour panneaux de paroi isolants, parfois appelés panneaux sandwich , et qui sont constitués de parois en général métalliques délimitant une cavité remplie d'un matériau à haut pouvoir isolant sur le plan thermique et/ou phonique, du type mousse rigide de polymère tel que le polyuréthane. De tels panneaux sont intéressants en ce qu'ils combinent rigidité, légèreté et performances thermiques/acoustiques.
Très schématiquement, la fabrication de tels panneaux se déroule de la fason suivante, bien que de nombreuses variantes existent: des feuillards continus de tôle métallique horizontaux et se faisant face, maintenus à une distance donnée l'un de l'autre, défilent sur un convoyeur. On injecte entre cestôles un mélange liquide très réactionnel qui s'expanse dans toutes les directions sous la forme d'une mousse de polymère. Pour éviter les débordements de mousse, les tôles présentent latéralement des rebords, à la jointure desquels on a plaqué, en continu, avant le début de l'expansion de la mousse, des joints d'étanchéité.
Une fois la mousse totalement expansée, les tôles sont coupées transversalement pour obtenir des panneaux à la longueur voulue, panneaux que l'on peut ensuite assembler côte à côte pour former une paroi, une cloison, un plafond, ... Les joints placés sur les côtés, qui servaient au départ à
5 contenir l'expansion de la mousse à l'intérieur de la cavité définie par les tôles métalliques, donc à assurer l'étanchéité de cette cavité, servent à nouveau pour assurer l'étanchéité au niveau des zones de jointoiement entre panneaux adjacents, notamment vis-à-vis de l'humidité, et pour éviter la création de pontthermique quand ces panneaux sont utilisés en extérieur, ce qui est le cas le 1 0 plus fréquent.
Les joints, pour assurer ces différentes fonctions, ont à remplir certains critères. Ainsi, ils ont à présenter une bonne flexibilité et une bonne compressibilité, et c'est la raison pour laquelle ils sont usuellement eux-mêmesà base de mousse de polymère. Ils ont aussi à permettre un bon 15 accrochage , une bonne adhésion vis-à-vis de la mousse de la cavité du panneau avec laquelle ils sont mis en contact, ce qui peut s'avérer malaisé
s'ils offrent une surface extérieure trop lisse, ce qui est parfois le cas quand ils sont en mousse à cellules fermées. Pour y remédier, deux solutions sont envisageables, mais qui présentent chacune leurs inconvénients: on peut 20 rendre plus rugueuse la surface du joint destinée à être au contact de la mousse du panneau, par abrasion ou en refendant la mousse du joint dans son épaisseur, mais ces méthodes sont compliquées et génèrent des poussières ou déchets qu'il faut ensuite gérer. On peut aussi rendre le joint adhésif, à l'aide d'une colle du type acrylique par exemple. Mais la présence de certains 25 plastifiants dans la mousse du joint peut diminuer ce pouvoir adhésif. En outre, les adhésifs sont combustibles, ce qui peut affaiblir le comportement anti-feu des panneaux, usuellement élevé. En effet, les feuillards sont aptes à retarder considérablement la progression du feu, les seules zones de jointoiement étant leur point faible , car les joints peuvent se trouver directement exposés à la 30 flamme, et le feu peut risquer de se propager latéralement, à travers eux, jusqu'à la mousse des panneaux.
L'invention a pour but la conception de joints d'étanchéité pour élément de construction qui soient meilleurs, palliant notamment aux inconvénients
- 3 -précités, en améliorant leur comportement au feu sans dégrader leur capacité
d'adhésion aux éléments sur lesquels ils ont à être déposés.
L'invention a pour objet un joint d'étanchéité à base de polymère flexible/compressible, notamment destiné à assurer l'étanchéité propre d'un 5 élément de construction et/ou l'étanchéité entre deux éléments de construction adjacents, éléments du type panneau de paroi. Ce joint est conçu de manière à être muni, au moins sur sa surface destinée à être mise au contact dudit élément, d'un revêtement superficiel en un matériau non combustible et/ou gardant son intégrité à haute température.
Ainsi, ce revêtement superficiel constitue une barrière efficace à la propagation du feu dans le panneau par l'intermédiaire du joint, ce qui a deux avantages majeurs. En améliorant ainsi le comportement au feu du joint d'étanchéité, on retarde significativement l'inflammation des panneaux les uns après les autres par un effet cheminée au niveau de leur point faible, c'est-à-15 dire de leurs zones de jointoiement. Deuxièmement, en ce qui concerne plus particulièrement les éléments de construction du type panneaux creux renfermant un produit isolant sous forme de mousse de polymère, ce polymère était jusque-là choisi afin d'être qualifié de difficilement inflammable selon la norme DIN 4102, ce qui correspond à la classe dite B1. Grâce aux joints de 20 I'invention, qui déjà retardent considérablement la mise au contact des mousses de panneaux avec les flammes, on peut se permettre de substituer à
ces mousses classées B1 des mousses un peu moins performantes sur le plan de l'inflammabilité, notamment des mousses simplement qualifiées de normalement inflammables selon la norme DIN 4102, ce qui correspond à
25 la classe dite B2. Cette substitution, qui n'entraîne aucune diminution de larésistance au feu de ce type de panneaux, entraîne en revanche des gains en termes de coût de matières premières tout-à-fait conséquents, les mousses dites B2 étant nettement moins onéreuses que les mousses dites B1, et le surcoût dû à la présence du revêtement superficiel additionnel du joint étant 30 minime en comparaison.
On peut par ailleurs noter qu'il est en fait surprenant qu'un simple revêtement superficiel, par définition relativement mince, puisse autant
d'adhésion aux éléments sur lesquels ils ont à être déposés.
L'invention a pour objet un joint d'étanchéité à base de polymère flexible/compressible, notamment destiné à assurer l'étanchéité propre d'un 5 élément de construction et/ou l'étanchéité entre deux éléments de construction adjacents, éléments du type panneau de paroi. Ce joint est conçu de manière à être muni, au moins sur sa surface destinée à être mise au contact dudit élément, d'un revêtement superficiel en un matériau non combustible et/ou gardant son intégrité à haute température.
Ainsi, ce revêtement superficiel constitue une barrière efficace à la propagation du feu dans le panneau par l'intermédiaire du joint, ce qui a deux avantages majeurs. En améliorant ainsi le comportement au feu du joint d'étanchéité, on retarde significativement l'inflammation des panneaux les uns après les autres par un effet cheminée au niveau de leur point faible, c'est-à-15 dire de leurs zones de jointoiement. Deuxièmement, en ce qui concerne plus particulièrement les éléments de construction du type panneaux creux renfermant un produit isolant sous forme de mousse de polymère, ce polymère était jusque-là choisi afin d'être qualifié de difficilement inflammable selon la norme DIN 4102, ce qui correspond à la classe dite B1. Grâce aux joints de 20 I'invention, qui déjà retardent considérablement la mise au contact des mousses de panneaux avec les flammes, on peut se permettre de substituer à
ces mousses classées B1 des mousses un peu moins performantes sur le plan de l'inflammabilité, notamment des mousses simplement qualifiées de normalement inflammables selon la norme DIN 4102, ce qui correspond à
25 la classe dite B2. Cette substitution, qui n'entraîne aucune diminution de larésistance au feu de ce type de panneaux, entraîne en revanche des gains en termes de coût de matières premières tout-à-fait conséquents, les mousses dites B2 étant nettement moins onéreuses que les mousses dites B1, et le surcoût dû à la présence du revêtement superficiel additionnel du joint étant 30 minime en comparaison.
On peut par ailleurs noter qu'il est en fait surprenant qu'un simple revêtement superficiel, par définition relativement mince, puisse autant
- 4 -augmenter les performances anti-feu du joint, et de fait, celles des éléments deconstruction ayant recours à ce type de joint.
De préférence, on choisit le revêtement superficiel en au moins un matériau appartenant au groupe suivant: verre, céramique, métal, carbone,
De préférence, on choisit le revêtement superficiel en au moins un matériau appartenant au groupe suivant: verre, céramique, métal, carbone,
5 graphite, aramide. Très avantageusement, ces matériaux sont en fait utilisés sous forme fibreuse, le matériau fibreux étant tissé, ou non-tissé mais aggloméré à l'aide d'un liant.
Ce matériau fibreux est de préférence composé de fils eux-mêmes constitués de filaments unitaires. Notamment lorsqu'ils sont à base de verre et 10 obtenus par étirage mécanique sous filière, ces filaments unitaires présentent usuellement un diamètre compris entre 5 et 12 micromètres, notamment d'environ 7 à 9 micromètres. Ils sont ensuite assemblés par dizaines, torsadés ou non, pour devenir des fils d'un poids linéaire avantageusement compris entre 10 et 150 tex (1 tex correspondant à 19/1 OOOm de fil), notamment 15 d'environ 22 ou 68 tex.
L'intérêt d'un matériau fibreux réside notamment dans le fait qu'il permet de fabriquer un revêtement superficiel présentant une certaine rugosité de surface, facilitant grandement I'accrochage du joint à l'élément de construction, et, tout particulièrement dans le cas d'un élément sous forme 20 d'un panneau isolant à mousse de polymère, I'accrochage du joint contre la mousse en expansion. Cela rend superflue l'utilisation d'adhésif sur le revêtement superficiel, adhésif coûteux et posant souvent des problèmes de tenue à haute température. Un matériau fibreux présente aussi l'intérêt, notamment dans le cas d'un tissu, de pouvoir se conformer aisément à toute 25 surface de joint, qu'elle soit plane, courbe ou qu'elle présente des angles.
Ainsi, un des modes de réalisation préféré de l'invention pour ce revêtement superficiel est un revêtement à base de tissu ou de voile de fibres de verre, qui est en un matériau à la fois très résistant à des températures de l'ordre de 500C et d'une texture offrant une flexibilité et une légère rugosité30 de surface très propices à une bonne adhésion à de la mousse de polymère expansé du type polyuréthane.
De manière plus générale, il est avantageux de choisir un revêtement superficiel d'une épaisseur comprise entre 50 et 250 micromètres, notamment d'environ 100 à 200 micromètres, gamme d'épaisseurs suffisante pour obtenir l'effet de ralentissement de propagation au feu recherché.
De même, on choisit de préférence un revêtement superficiel d'un grammage compris entre 50 g/m2 et 300 g/m2, notamment d'environ 100 à
200 g/m2, grammage correspondant à un revêtement suffisamment dense pour lui conférer son rôle de barrière à la propagation du feu.
Le joint d'étanchéité selon i'invention, outre le revêtement superficiel, est à base d'un polymère choisi de préférence en une mousse souple d'au moins un des polymères suivants: polychlorure de vinyle PVC, polyuréthane PUR, polyéthylène PE, terpolymère de polyéthylène et polypropylène EPDM, silicone, polypropylène PP, caoutchouc, polymère styrène-butadiène-nitrile SBN, néoprène, polymères éventuellement traités, et notamment plastifiés pour obtenir la flexibilité voulue. La texture de mousse présente en effet l'avantagede conférer au polymère une forte compressibilité, ce que l'on recherche lorsque le joint est calé entre deux éléments de construction, et doit se comprimer plus ou moins afin de s'adapter à la distance les séparant, en tenant compte des tolérances de fabrication desdits éléments. Il n'est en effet pas rare que de tels joints aient à présenter une compressibilité dans leur épaisseur d'au moins 30% ou 50% et plus.
Le polymère peut avantageusement être traité afin d'améliorer sa résistance à haute température et au feu, notamment en lui incorporant un additif retardateur d'inflammation. Cet additif peut notamment être choisi parmi au moins un des composés suivants: oxyde d'antimoine Sb203, alumine hydratée ou hydroxyde d'aluminium, borate de zinc, hydrocarbure bromé ou paraffine chlorée. Des détails sur ces composés et leur proportion par rapport au polymère peuvent être trouvés par exemple dans le brevet américain US-4 806 162.
Choisi et traité de manière appropriée, le polymère du joint d'étanchéité
selon l'invention peut aussi lui-même respecter la norme DIN 4102, en appartenant notamment à la classe B1, ce qui vient renforcer l'effet de barrièreau feu du joint conféré par son revêtement superficiel.
Un des modes de réalisation préférés de l'invention concernant ce polymère consiste à choisir une mousse de polychlorure de vinyle plastifié à
Ce matériau fibreux est de préférence composé de fils eux-mêmes constitués de filaments unitaires. Notamment lorsqu'ils sont à base de verre et 10 obtenus par étirage mécanique sous filière, ces filaments unitaires présentent usuellement un diamètre compris entre 5 et 12 micromètres, notamment d'environ 7 à 9 micromètres. Ils sont ensuite assemblés par dizaines, torsadés ou non, pour devenir des fils d'un poids linéaire avantageusement compris entre 10 et 150 tex (1 tex correspondant à 19/1 OOOm de fil), notamment 15 d'environ 22 ou 68 tex.
L'intérêt d'un matériau fibreux réside notamment dans le fait qu'il permet de fabriquer un revêtement superficiel présentant une certaine rugosité de surface, facilitant grandement I'accrochage du joint à l'élément de construction, et, tout particulièrement dans le cas d'un élément sous forme 20 d'un panneau isolant à mousse de polymère, I'accrochage du joint contre la mousse en expansion. Cela rend superflue l'utilisation d'adhésif sur le revêtement superficiel, adhésif coûteux et posant souvent des problèmes de tenue à haute température. Un matériau fibreux présente aussi l'intérêt, notamment dans le cas d'un tissu, de pouvoir se conformer aisément à toute 25 surface de joint, qu'elle soit plane, courbe ou qu'elle présente des angles.
Ainsi, un des modes de réalisation préféré de l'invention pour ce revêtement superficiel est un revêtement à base de tissu ou de voile de fibres de verre, qui est en un matériau à la fois très résistant à des températures de l'ordre de 500C et d'une texture offrant une flexibilité et une légère rugosité30 de surface très propices à une bonne adhésion à de la mousse de polymère expansé du type polyuréthane.
De manière plus générale, il est avantageux de choisir un revêtement superficiel d'une épaisseur comprise entre 50 et 250 micromètres, notamment d'environ 100 à 200 micromètres, gamme d'épaisseurs suffisante pour obtenir l'effet de ralentissement de propagation au feu recherché.
De même, on choisit de préférence un revêtement superficiel d'un grammage compris entre 50 g/m2 et 300 g/m2, notamment d'environ 100 à
200 g/m2, grammage correspondant à un revêtement suffisamment dense pour lui conférer son rôle de barrière à la propagation du feu.
Le joint d'étanchéité selon i'invention, outre le revêtement superficiel, est à base d'un polymère choisi de préférence en une mousse souple d'au moins un des polymères suivants: polychlorure de vinyle PVC, polyuréthane PUR, polyéthylène PE, terpolymère de polyéthylène et polypropylène EPDM, silicone, polypropylène PP, caoutchouc, polymère styrène-butadiène-nitrile SBN, néoprène, polymères éventuellement traités, et notamment plastifiés pour obtenir la flexibilité voulue. La texture de mousse présente en effet l'avantagede conférer au polymère une forte compressibilité, ce que l'on recherche lorsque le joint est calé entre deux éléments de construction, et doit se comprimer plus ou moins afin de s'adapter à la distance les séparant, en tenant compte des tolérances de fabrication desdits éléments. Il n'est en effet pas rare que de tels joints aient à présenter une compressibilité dans leur épaisseur d'au moins 30% ou 50% et plus.
Le polymère peut avantageusement être traité afin d'améliorer sa résistance à haute température et au feu, notamment en lui incorporant un additif retardateur d'inflammation. Cet additif peut notamment être choisi parmi au moins un des composés suivants: oxyde d'antimoine Sb203, alumine hydratée ou hydroxyde d'aluminium, borate de zinc, hydrocarbure bromé ou paraffine chlorée. Des détails sur ces composés et leur proportion par rapport au polymère peuvent être trouvés par exemple dans le brevet américain US-4 806 162.
Choisi et traité de manière appropriée, le polymère du joint d'étanchéité
selon l'invention peut aussi lui-même respecter la norme DIN 4102, en appartenant notamment à la classe B1, ce qui vient renforcer l'effet de barrièreau feu du joint conféré par son revêtement superficiel.
Un des modes de réalisation préférés de l'invention concernant ce polymère consiste à choisir une mousse de polychlorure de vinyle plastifié à
- 6 -laquelle on a ajouté un des additifs cités plus haut et notamment obtenue à
partir de plastisols et d'agents d'expansion, par exemple à base de produits azotés comme des sulfohydrazides ou des azo-di-carbonamides. On aura plus de détails notamment concernant les plastifiants du PVC et les plastisols en se 5 reportant au chapitre consacré au PVC du traité Matières plastiques - ChimieApplications de Jean BOST - édité par Techniques et Documentation en 1980. Plus de détails sur les PVC cellulaires peuvent aussi être trouvés dans le Traité de TITOW, PVC Technology , édition ELSEVIER de 1984, chapitre 25.
Ce type de mousse est en effet avantageux en termes de compressibilité, il présente une densité adéquate d'environ 100 kg/m3 et on en maîtrise bien le procédé de fabrication.
Plus généralement, on choisit de préférence pour le polymère du joint une densité d'environ 80 à 150 kg/m3. S'il s'agit d'une mousse, elle peut être à
cellules fermées. Au cas où les cellules sont au moins en partie ouvertes, il vaut mieux prévoir d'imprégner celle-ci avec un agent répulsif d'humidité.
Le joint d'étanchéité selon l'invention peut présenter des formes extrêmement variées. Usuellement, il se présente sous la forme d'un ruban continu dont on a calibré la section, section qui peut notamment avoir la forme d'un quadrilatère tel qu'un carré, rectangle, trapèze, parallélogramme. Mais sa section peut aussi être choisie ronde ou ovale.
Il existe différents modes de fabrication pour obtenir la forme de joint voulue, et notamment la forme du polymère qui le constitue majoritairement.
Ce polymère, à base de mousse préférentiellement, peut ainsi être obtenu directement au calibre voulu par une technique d'extrusion. Le revêtement superficiel lui est alors associé une fois l'extrusion achevée, notamment en ayant recours à un dispositif du type conformateur. Il peut être nécessaire d'utiliser en outre un adhésif pour faciliter le collage entre la mousse et son revêtement.
Le polymère, lorsqu'il est à base de mousse tout particulièrement, peut aussi être fabriqué sous la forme d'une nappe continue, par passage dans un four à pression et température adaptées, sur un support qui est de préférence constitué par le revêtement superficiel lui-même reposant sur un convoyeur. La
partir de plastisols et d'agents d'expansion, par exemple à base de produits azotés comme des sulfohydrazides ou des azo-di-carbonamides. On aura plus de détails notamment concernant les plastifiants du PVC et les plastisols en se 5 reportant au chapitre consacré au PVC du traité Matières plastiques - ChimieApplications de Jean BOST - édité par Techniques et Documentation en 1980. Plus de détails sur les PVC cellulaires peuvent aussi être trouvés dans le Traité de TITOW, PVC Technology , édition ELSEVIER de 1984, chapitre 25.
Ce type de mousse est en effet avantageux en termes de compressibilité, il présente une densité adéquate d'environ 100 kg/m3 et on en maîtrise bien le procédé de fabrication.
Plus généralement, on choisit de préférence pour le polymère du joint une densité d'environ 80 à 150 kg/m3. S'il s'agit d'une mousse, elle peut être à
cellules fermées. Au cas où les cellules sont au moins en partie ouvertes, il vaut mieux prévoir d'imprégner celle-ci avec un agent répulsif d'humidité.
Le joint d'étanchéité selon l'invention peut présenter des formes extrêmement variées. Usuellement, il se présente sous la forme d'un ruban continu dont on a calibré la section, section qui peut notamment avoir la forme d'un quadrilatère tel qu'un carré, rectangle, trapèze, parallélogramme. Mais sa section peut aussi être choisie ronde ou ovale.
Il existe différents modes de fabrication pour obtenir la forme de joint voulue, et notamment la forme du polymère qui le constitue majoritairement.
Ce polymère, à base de mousse préférentiellement, peut ainsi être obtenu directement au calibre voulu par une technique d'extrusion. Le revêtement superficiel lui est alors associé une fois l'extrusion achevée, notamment en ayant recours à un dispositif du type conformateur. Il peut être nécessaire d'utiliser en outre un adhésif pour faciliter le collage entre la mousse et son revêtement.
Le polymère, lorsqu'il est à base de mousse tout particulièrement, peut aussi être fabriqué sous la forme d'une nappe continue, par passage dans un four à pression et température adaptées, sur un support qui est de préférence constitué par le revêtement superficiel lui-même reposant sur un convoyeur. La
- 7 -nappe, une fois l'expansion de la mousse achevée, peut ensuite être débitée pour obtenir le joint de calibre, et notamment de largeur, voulu. Avec ce type de procédé, la fabrication de la mousse et l'association avec le revêtement superficiel se font en une seule étape, la mousse s'accrochant sur le 5 revêtement sans avoir besoin d'adhésif.
Le joint selon l'invention peut être muni d'un premier revêtement superficiel à base de matériau fibreux sur sa surface destinée à adhérer au panneau - afin de faciliter l'accrochage de ce joint - et d'un second revêtementsuperficiel sur au moins une partie du reste de sa surface extérieure, second 10 revêtement qui peut être sous forme d'un film continu, notamment métallique.
En effet, ce second revêtement n'est pas destiné à devoir adhérer à une mousse d'un panneau isolant, il peut donc présenter une surface très lisse sans inconvénient.
On peut donc choisir de recouvrir la totalité de la surface extérieure du 15 joint par un ou plusieurs revêtements superficiels selon l'invention: on se garantit ainsi un effet optimum de ralentissement de propagation du feu par le joint.
Comme évoqué précédemment, I'utilisation de joints d'étanchéité selon l'invention est particulièrement recommandée pour l'étanchéité de panneaux 20 de construction comprenant des parois essentiellement métalliques délimitant une cavité comprenant un matériau d'isolation thermique et/ou phonique du type mousse de polymère rigide, afin d'en améliorer notamment la résistance au feu. On pose de préférence les joints de l'invention sur au moins une partie de la zone de jointure des parois d'un tel panneau, appelé parfois panneau 25 sandwich .
Les détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortent d'un mode de réalisation détaillé ci-après, non limitatif et illustré à l'aide des figures en annexe qui représentent:
figure 1: un assemblage de panneaux isolants jointoyés selon 30 I'invention, figure 2a - 2b: une étape de fabrication de panneau isolant avec pose du joint selon l'invention,
Le joint selon l'invention peut être muni d'un premier revêtement superficiel à base de matériau fibreux sur sa surface destinée à adhérer au panneau - afin de faciliter l'accrochage de ce joint - et d'un second revêtementsuperficiel sur au moins une partie du reste de sa surface extérieure, second 10 revêtement qui peut être sous forme d'un film continu, notamment métallique.
En effet, ce second revêtement n'est pas destiné à devoir adhérer à une mousse d'un panneau isolant, il peut donc présenter une surface très lisse sans inconvénient.
On peut donc choisir de recouvrir la totalité de la surface extérieure du 15 joint par un ou plusieurs revêtements superficiels selon l'invention: on se garantit ainsi un effet optimum de ralentissement de propagation du feu par le joint.
Comme évoqué précédemment, I'utilisation de joints d'étanchéité selon l'invention est particulièrement recommandée pour l'étanchéité de panneaux 20 de construction comprenant des parois essentiellement métalliques délimitant une cavité comprenant un matériau d'isolation thermique et/ou phonique du type mousse de polymère rigide, afin d'en améliorer notamment la résistance au feu. On pose de préférence les joints de l'invention sur au moins une partie de la zone de jointure des parois d'un tel panneau, appelé parfois panneau 25 sandwich .
Les détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortent d'un mode de réalisation détaillé ci-après, non limitatif et illustré à l'aide des figures en annexe qui représentent:
figure 1: un assemblage de panneaux isolants jointoyés selon 30 I'invention, figure 2a - 2b: une étape de fabrication de panneau isolant avec pose du joint selon l'invention,
- 8 -figure 3: une coupe selon un plan horizontal de la zone de jointoiement entre deux panneaux assemblés selon la figure 1.
Les panneaux 1 représentés très schématiquement à la figure 1 sont disposés selon un plan vertical afin de constituer une paroi extérieure de 5 bâtiment. Chaque panneau a la forme approximativement d'un parallélépipède d'une épaisseur d'environ 60 à 100 mm, d'une largeur d'environ 2 à 3 m et d'une longueur qui peut aller notamment de 3 à 16 mètres et plus. Ils sont assemblés selon un plan vertical afin de former une paroi de bâtiment (et fixés mécaniquement à l'aide d'une ossature métallique non représentée). Chaque 10 panneau 2, 3 est constitué de parois en tôle métallique planes ou profilées, notamment en acier et d'épaisseur de 0,6 à 0,9 mm, délimitant une cavité 4 remplie de mousse 5 de polyuréthane rigide classée B1 ou B2 en termes de résistance au feu selon la norme DIN 4102.
Les figures 2a et 2b détaillent, toujours de manière très schématique, la 15 fabrication de tels panneaux 1, dont chacun des bords latéraux opposés est repéré par respectivement la lettre A et la lettre B: des feuillards de tôle 2, 3 disposés l'un sur l'autre et maintenus à une distance d défilent sur un convoyeur, avec, au niveau des zones de jointure 6 entre les deux feuillards, un espace libre. Le liquide réactionnel à base de précurseurs de polyuréthane 20 et d'agents d'expansion adaptés est injecté, en continu, entre les deux feuillards 2, 3. En continu toujours, et alors que l'expansion de la mousse vient de démarrer, des galets presseurs7 viennent, sur le côté A, plaquer le joint 8,
Les panneaux 1 représentés très schématiquement à la figure 1 sont disposés selon un plan vertical afin de constituer une paroi extérieure de 5 bâtiment. Chaque panneau a la forme approximativement d'un parallélépipède d'une épaisseur d'environ 60 à 100 mm, d'une largeur d'environ 2 à 3 m et d'une longueur qui peut aller notamment de 3 à 16 mètres et plus. Ils sont assemblés selon un plan vertical afin de former une paroi de bâtiment (et fixés mécaniquement à l'aide d'une ossature métallique non représentée). Chaque 10 panneau 2, 3 est constitué de parois en tôle métallique planes ou profilées, notamment en acier et d'épaisseur de 0,6 à 0,9 mm, délimitant une cavité 4 remplie de mousse 5 de polyuréthane rigide classée B1 ou B2 en termes de résistance au feu selon la norme DIN 4102.
Les figures 2a et 2b détaillent, toujours de manière très schématique, la 15 fabrication de tels panneaux 1, dont chacun des bords latéraux opposés est repéré par respectivement la lettre A et la lettre B: des feuillards de tôle 2, 3 disposés l'un sur l'autre et maintenus à une distance d défilent sur un convoyeur, avec, au niveau des zones de jointure 6 entre les deux feuillards, un espace libre. Le liquide réactionnel à base de précurseurs de polyuréthane 20 et d'agents d'expansion adaptés est injecté, en continu, entre les deux feuillards 2, 3. En continu toujours, et alors que l'expansion de la mousse vient de démarrer, des galets presseurs7 viennent, sur le côté A, plaquer le joint 8,
9 selon l'invention qui, pour ce faire, est débobiné progressivement. Le joint 8, 9 se trouve alors disposé de manière à ce que son revêtement superficiel 8 se 25 trouve contre la zone de jointure 6 et l'espace libre qu'elle définit. La pression des galets presseurs 7 est maintenue sur une longueur suffisante pour que la mousse 5 du panneau 1 vienne adhérer au revêtement superficiel 8, et fixe ainsi le joint 8, 9 en position.
Du côté B, deux variantes sont possibles: soit on fait la même opération 30 que du côté A, en posant le même type de joint 8, 9, soit, comme représenté, on a serti, dans la zone de jointure, un film métallique 10 du type aluminium.
Les côtés A et B présentent des rebords profilés de manière à définir une partie femelle (côté A), et une partie mâle (côté B), qui vont permettre g d'assembler facilement les panneaux ultérieurement en les encastrant les uns dans les autres.
Une fois la mousse 5 totalement expansée, des outils de coupe (non représentés) coupent les feuillards transversalement à leur axe de défilement 5 sur le convoyeur afin d'obtenir les panneaux finis à la longueur voulue.
Revenons plus en détail sur la structure et la fabrication du joint d'étanchéité: le joint 8,9 utilisé est ici de section rectangulaire, (largeur 45 mm - épaisseur 6 mm) et est muni sur une de ses faces d'un tissu 8 de verre de 100 micromètres d'épaisseur, avec des fils de verre de poids linéaire 22 tex
Du côté B, deux variantes sont possibles: soit on fait la même opération 30 que du côté A, en posant le même type de joint 8, 9, soit, comme représenté, on a serti, dans la zone de jointure, un film métallique 10 du type aluminium.
Les côtés A et B présentent des rebords profilés de manière à définir une partie femelle (côté A), et une partie mâle (côté B), qui vont permettre g d'assembler facilement les panneaux ultérieurement en les encastrant les uns dans les autres.
Une fois la mousse 5 totalement expansée, des outils de coupe (non représentés) coupent les feuillards transversalement à leur axe de défilement 5 sur le convoyeur afin d'obtenir les panneaux finis à la longueur voulue.
Revenons plus en détail sur la structure et la fabrication du joint d'étanchéité: le joint 8,9 utilisé est ici de section rectangulaire, (largeur 45 mm - épaisseur 6 mm) et est muni sur une de ses faces d'un tissu 8 de verre de 100 micromètres d'épaisseur, avec des fils de verre de poids linéaire 22 tex
10 constitués de l'assemblage de filaments unitaires de 7 micromètres de diamètre et d'un grammage de 107 g/m2. De bons résultats sont aussi obtenus avec des tissus un peu plus épais, par exemple d'environ 180 micromètres et/ou un peu plus denses, par exemple de 200 à 21 0 g/m2 obtenus notamment à partir de fils de poids linéaire un peu supérieur, par 15 exemple d'environ 70 tex ou plus. Ce joint est à base de mousse 9 de PVC
plastifié, et il présente un taux de compressibilité dans son épaisseur d'au moins 50%. Contenant des additifs anti-feu, cette mousse 9 est classée B1 selon la norme DIN 4102.
Le joint a été fabriqué de la manière suivante: sur le tissu 8 de verre 20 ayant les caractéristiques prédéfinies et déposé sur un convoyeur, on coule un liquide réactionnel à base de plastisols et d'agents d'expansion ad hoc, puis l'ensemble est passé dans un four à pression et températures adéquates, la mousse 9 de PVC plastifiée s'expansant alors progressivement sur le tissu 8 de verre en y adhérant fortement. Cette mousse contient en outre des additifs 25 anti-feu, comprenant du trioxyde d'antimoine à environ 1,25 % en poids, du borate de zinc à environ 1,25 %, et de la paraffine chlorée à 4 % en poids par rapport au poids de PVC, la paraffine étant notamment choisie dans la gamme des produits commercialisés sous le nom de CERECLOR par la société
Imperial Chemical Industries PLC . Une fois refroidie, la nappe de mousse 30 obtenue est coupée par des outils de coupe du type scies circulaires disposées en rang au-dessus d'elle, dans le sens de son axe de défilement sur le convoyeur, afin d'obtenir une pluralité de rubans à section rectangulaire voulue, rubans ensuite bobinés avant utilisation comme précédemment décrit.
Cette méthode de fabrication est très avantageuse en termes de rendement et de coût de fabrication. Cependant des techniques du type extrusion du joint directement au calibre voulu présentent aussi de l'intérêt, dans la mesure où
elles peuvent permettre d'obtenir des joints 8, 9 avec des sections plus élaborées, notamment circulaires.
La figure 3 présente en coupe la zone de jointoiement entre deux panneaux 1 tels qu'assemblés à la figure 1: le joint 8, 9 est comprimé d'au moins 30% dans son épaisseur, les côtés B du premier panneau venant s'emboîter dans le côté A du second panneau, avec un certain battement en fait inévitable, au vu des tolérances de fabrication de ce type de panneau.
De fait, en cas de feu, les joints 8, 9 se trouvent directement exposés aux flammes, d'où l'importance d'améliorer leur comportement au feu pour éviter que le feu ne se propage de la mousse 5 d'un panneau 1 à la mousse d'un panneau adjacent via les joints 8, 9, seuls points faibles de ces structurespuisque les feuillards de tôle 2, 3 des panneaux 1 sont par ailleurs très efficaces pour retarder la progression du feu.
De manière surprenante, le tissu 8 de verre des joints 8, 9 selon l'invention s'est révélé excellent pour freiner la progression du feu, et sa texture s'est révélée très avantageuse car elle améliore en outre l'adhésion mousse 5 du panneau 1 / mousse 9 du joint, sans nécessiter de traitement de la mousse du joint et/ou d'ajout d'adhésif.
Le fait que la mousse des joints elle-même soit traitée avec des additifs anti-feu renforce la très bonne résistance au feu des joints selon l'invention.
Beaucoup de variantes sont possibles: ainsi, on peut recourir à un autre matériau que le verre en tant que matériau non ou peu combustible; on peut aussi moduler épaisseur et grammage du revêtement superficiel, et faire en sorte que ce revêtement recouvre plusieurs des faces du joint au lieu d'une seule, notamment les faces latérales du joint, voire la totalité de sa surface exterleure.
Les dimensions du joint peuvent aussi varier considérablement suivant les besoins, avec, dans le cas de joints de section rectangulaire, des épaisseurs depar exemple 3 à 20 mm et des largeurs d'adaptant aux dimensions des panneaux à jointoyer, par exemple de 10 à 100 mm.
plastifié, et il présente un taux de compressibilité dans son épaisseur d'au moins 50%. Contenant des additifs anti-feu, cette mousse 9 est classée B1 selon la norme DIN 4102.
Le joint a été fabriqué de la manière suivante: sur le tissu 8 de verre 20 ayant les caractéristiques prédéfinies et déposé sur un convoyeur, on coule un liquide réactionnel à base de plastisols et d'agents d'expansion ad hoc, puis l'ensemble est passé dans un four à pression et températures adéquates, la mousse 9 de PVC plastifiée s'expansant alors progressivement sur le tissu 8 de verre en y adhérant fortement. Cette mousse contient en outre des additifs 25 anti-feu, comprenant du trioxyde d'antimoine à environ 1,25 % en poids, du borate de zinc à environ 1,25 %, et de la paraffine chlorée à 4 % en poids par rapport au poids de PVC, la paraffine étant notamment choisie dans la gamme des produits commercialisés sous le nom de CERECLOR par la société
Imperial Chemical Industries PLC . Une fois refroidie, la nappe de mousse 30 obtenue est coupée par des outils de coupe du type scies circulaires disposées en rang au-dessus d'elle, dans le sens de son axe de défilement sur le convoyeur, afin d'obtenir une pluralité de rubans à section rectangulaire voulue, rubans ensuite bobinés avant utilisation comme précédemment décrit.
Cette méthode de fabrication est très avantageuse en termes de rendement et de coût de fabrication. Cependant des techniques du type extrusion du joint directement au calibre voulu présentent aussi de l'intérêt, dans la mesure où
elles peuvent permettre d'obtenir des joints 8, 9 avec des sections plus élaborées, notamment circulaires.
La figure 3 présente en coupe la zone de jointoiement entre deux panneaux 1 tels qu'assemblés à la figure 1: le joint 8, 9 est comprimé d'au moins 30% dans son épaisseur, les côtés B du premier panneau venant s'emboîter dans le côté A du second panneau, avec un certain battement en fait inévitable, au vu des tolérances de fabrication de ce type de panneau.
De fait, en cas de feu, les joints 8, 9 se trouvent directement exposés aux flammes, d'où l'importance d'améliorer leur comportement au feu pour éviter que le feu ne se propage de la mousse 5 d'un panneau 1 à la mousse d'un panneau adjacent via les joints 8, 9, seuls points faibles de ces structurespuisque les feuillards de tôle 2, 3 des panneaux 1 sont par ailleurs très efficaces pour retarder la progression du feu.
De manière surprenante, le tissu 8 de verre des joints 8, 9 selon l'invention s'est révélé excellent pour freiner la progression du feu, et sa texture s'est révélée très avantageuse car elle améliore en outre l'adhésion mousse 5 du panneau 1 / mousse 9 du joint, sans nécessiter de traitement de la mousse du joint et/ou d'ajout d'adhésif.
Le fait que la mousse des joints elle-même soit traitée avec des additifs anti-feu renforce la très bonne résistance au feu des joints selon l'invention.
Beaucoup de variantes sont possibles: ainsi, on peut recourir à un autre matériau que le verre en tant que matériau non ou peu combustible; on peut aussi moduler épaisseur et grammage du revêtement superficiel, et faire en sorte que ce revêtement recouvre plusieurs des faces du joint au lieu d'une seule, notamment les faces latérales du joint, voire la totalité de sa surface exterleure.
Les dimensions du joint peuvent aussi varier considérablement suivant les besoins, avec, dans le cas de joints de section rectangulaire, des épaisseurs depar exemple 3 à 20 mm et des largeurs d'adaptant aux dimensions des panneaux à jointoyer, par exemple de 10 à 100 mm.
Claims (20)
1. Joint (8, 9) d'étanchéité à base de polymère (9) flexible/compressible, notamment destiné à assurer l'étanchéité propre d'un élément de construction et/ou l'étanchéité entre deux éléments de construction adjacents, éléments du type panneaux (1) de paroi, caractérisé en ce que ledit joint (8, 9) est muni, au moins sur sa surface destinée à être mise au contact dudit élément, d'un revêtement (8) superficiel en un matériau non combustible et/ou gardant son intégrité à haute température.
2. Joint (8, 9) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement (8) superficiel est choisi parmi au moins un des matériaux suivants : verre, céramique, métal, carbone, graphite, aramide.
3. Joint (8, 9) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement (8) superficiel utilise un matériau fibreux, tissé ou non-tissé.
4. Joint (8, 9) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement (8) superficiel est à base de tissu ou voile de fibres de verre.
5. Joint (8, 9) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le matériau fibreux est à base de fils, notamment d'un poids linéaire compris entre 10 et 150 tex, eux-mêmes constitués de filaments unitaires, notamment d'un diamètre compris entre 5 et 12 micromètres.
6. Joint (8, 9) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement (8) superficiel a une épaisseur comprise entre 50 et 250 micromètres.
7. Joint (8, 9) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement (8) superficiel a un grammage compris entre 50 g/m2 et 300 g/m2.
8. Joint (8, 9) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère flexible/compressible (9) dudit joint est à base de mousse d'au moins un des polymères suivants: polychlorure de vinyle PVC, polyuréthane PUR, polyéthylène PE, terpolymère de polyéthylène et polypropylène EPDM, silicone, polypropylène PP, caoutchouc, polymère styrène-butadiène-nitrile SBN, néoprène, notamment plastifiés.
9. Joint (8, 9) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère flexible/compressible (9) du joint comprend au moins un additif retardateur d'inflammation, notamment choisi dans le groupe suivant:
oxyde d'antimoine Sb2O3, alumine hydratée ou hydroxyde d'aluminium, borate de zinc, hydrocarbure bromé, paraffine chlorée.
oxyde d'antimoine Sb2O3, alumine hydratée ou hydroxyde d'aluminium, borate de zinc, hydrocarbure bromé, paraffine chlorée.
10. Joint (8, 9) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce que le polymère flexible/compressible (9) dudit joint est à base de mousse de polychlorure de vinyle plastifié, notamment obtenue à partir de plastisols et d'agents d'expansion à base de produits azotés comme des sulfohydrazides ou azo-di-carbonamides.
en ce que le polymère flexible/compressible (9) dudit joint est à base de mousse de polychlorure de vinyle plastifié, notamment obtenue à partir de plastisols et d'agents d'expansion à base de produits azotés comme des sulfohydrazides ou azo-di-carbonamides.
11. Joint (8, 9) selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le polymère flexible/compressible (9) dudit joint a une densité d'environ 80à 150 kg/m3.
12. joint (8, 9) selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le polymère flexible/compressible (9) dudit joint est à base de mousse à
cellules fermées, ou à cellules au moins en partie ouvertes auquel cas la mousse est imprégnée d'un agent répulsif d'humidité.
cellules fermées, ou à cellules au moins en partie ouvertes auquel cas la mousse est imprégnée d'un agent répulsif d'humidité.
13. Joint (8, 9) selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un ruban de section quadrilatère, du type parallélogramme, carré, rectangle, trapèze, ou ovale, ou ronde.
14. Joint (8, 9) selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le polymère (9) est à base de mousse et est obtenu directement au calibre voulu par une technique d'extrusion.
15. Joint (8, 9) selon la revendication 14, caractérisé en ce que le revêtement (8) superficiel est associé au polymère (9) une fois extrudé, notamment à l'aide d'un adhésif et d'un dispositif du type conformateur.
16. Joint (8, 9) selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le polymère (9) à base de mousse est fabriqué sous forme d'une nappe continue, par passage dans un four à pression et température adaptées, sur un support de préférence constitué par le revêtement superficiel lui-même, nappe ensuite débitée pour obtenir le joint de calibre voulu.
17. Joint (8, 9) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce qu'il est muni d'un premier revêtement (8) superficiel à base de matériau fibreux sur sa surface destinée à être au contact du panneau et d'un second revêtement superficiel sous forme d'un film continu, notamment métallique, sur au moins une partie du reste de sa surface extérieure.
en ce qu'il est muni d'un premier revêtement (8) superficiel à base de matériau fibreux sur sa surface destinée à être au contact du panneau et d'un second revêtement superficiel sous forme d'un film continu, notamment métallique, sur au moins une partie du reste de sa surface extérieure.
18. Joint (8,9) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs revêtements (8) superficiels recouvrent la totalité de la surface extérieure dudit joint.
19. Utilisation du joint (8, 9) selon l'une des revendications précédentes pour l'étanchéité de panneaux (1) de construction comprenant des parois essentiellement métalliques (2, 3) délimitant une cavité (4) contenant un matériau d'isolation thermique et/ou phonique du type mousse de polymère rigide (5), afin d'en améliorer notamment la résistance au feu.
20. Panneau de construction (1) comprenant des parois (2, 3) essentiellement métalliques délimitant une cavité (4) contenant un matériau d'isolation thermique et/ou phonique du type mousse de polymère rigide (5), et muni sur au moins un de ses côtés, notamment sur au moins une partie de la zone de jointure (6) de ses parois (2,3), un joint (8, 9) selon l'une des revendications 1 à 18.
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