EP0083347A1 - Panneau composite pour le recouvrement d'une surface plane. - Google Patents

Panneau composite pour le recouvrement d'une surface plane.

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EP0083347A1
EP0083347A1 EP82901959A EP82901959A EP0083347A1 EP 0083347 A1 EP0083347 A1 EP 0083347A1 EP 82901959 A EP82901959 A EP 82901959A EP 82901959 A EP82901959 A EP 82901959A EP 0083347 A1 EP0083347 A1 EP 0083347A1
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cement
plates
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    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/16Insulating devices or arrangements in so far as the roof covering is concerned, e.g. characterised by the material or composition of the roof insulating material or its integration in the roof structure
    • E04D13/1606Insulation of the roof covering characterised by its integration in the roof structure
    • E04D13/1662Inverted roofs or exteriorly insulated roofs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D11/00Roof covering, as far as not restricted to features covered by only one of groups E04D1/00 - E04D9/00; Roof covering in ways not provided for by groups E04D1/00 - E04D9/00, e.g. built-up roofs, elevated load-supporting roof coverings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/35Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation
    • E04D3/351Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation at least one of the layers being composed of insulating material, e.g. fibre or foam material

Definitions

  • a panel covering a flat surface is described, mainly intended to cover a flat roof.
  • This panel comprises a cement or reinforced concrete plate with fibers, filaments, and / or a rigid reinforcement, and a plate made of a rigid insulator with cellular structure, the two plates being nested one in the other.
  • this panel can be further improved to better resist static loads and minimize the consequences of thermal expansion due to temperature changes.
  • the large repeated temperature variations t to which a roof is subjected lead to the intestinal plates.
  • the panel according to the present invention and its manufacturing process are defined as stated in the claims.
  • exécu ⁇ tion includes determining the insulation lines. rupture by providing on the face of the concrete facing the insulation of the ribs, at least some of which are deep enough to initiate a preferential rupture in the face of these ribs. These at the same time improve the cohesion between the insulation layer and that of cement or concrete, as well as the static resistance of the latter, which thus forms a box ceiling, embedded in the rigid insulation. This allows the thickness of the cement or concrete bearing plate to be reduced significantly for a given load, thereby saving weight and material.
  • this embodiment largely solves the problems due to temperature variations by forming predetermined rupture zones of the insulation, in line with the 'ribs. These form at the same time imbrica ⁇ tions promoting the bonding of the plates, which can thus be fixed reciprocally without using adhesive. Since the usual adhesives generally contain products such as latex or bitumen which are impermeable to water vapor, it may be advantageous for certain applications (such as so-called "inverted" roofs) not to use adhesive layers to facilitate the passage of moisture. . .
  • a variant consists in terminating the ribs with a dihedral preferably having an acute opening angle, the sharp edge of which causes a breakthrough in the insulation. It is also possible to prime the lines rupture by cuts - preferably in the form of a dotted line - in the insulation and facing the ribs, if these are also provided.
  • fig. 1 shows a partial section of a roof covered
  • fig. 2 shows a perspective view of the bearing part of a composite panel, before it meets the insulating layer
  • Fig. 3 represents different profiles of ribs
  • the number 1 designates the concrete plate forming the surface to be covered, which here represents a roof, which is covered with an impermeable layer 2 of a compound of bitumen and latex, a product that is widely marketed.
  • the waterproof layer 2 is self-adhesive, and thus immobilizes a layer of insulating material 4, which is superimposed on it, relative to the roof 1.
  • the thermally insulating layer 4 is formed by plates of an insulator with closed or open cell structure, which can be extruded or expanded polystyrene for example, or a similar material.
  • Above the insulation 4 is a layer of compacted cement 5, reinforced by threads 6 of organic or other material, which can be either formed of twisted fibers or of single-strand filaments, the threads themselves being crimped or not .
  • the cement can be, among other things, polypropylene, polyester, "e lar", etc.
  • the cement can be reinforced by a rigid reinforcement 7, either metallic or one of the preceding materials (shown in dots), and which will preferably extend to the interior of ribs 8 resetting mechanically the cement layer 5 to the insulation 4.
  • a preferred embodiment provides a cocking of the panel by rigid anchor bars embedded ⁇ partly in cement, and partly in the insulation.
  • These anchoring bars can be constituted by the usual ment armaments bars cement or concrete which Schwarzron 'thereof on its side facing the insulator.
  • an anchor bar 10 joins different ribs 8, 9 through the insulation 4, but many other forms of armament bars common to the two plates are obviously possible.
  • the depth of the ribs 8 is sufficient to "determine at their height zones Z of preferential rupture of the insulation.
  • a judicious choice of the spacing of these ribs, here called” long ribs "makes it possible to prevent the formation of cracks in other places, even after repeated temperature cycles and with very different coefficients of thermal expansion for the cement and the insulating material with cellular structure. If the static loads require it, other ribs may be provided 11, called “short ribs", of a lower height and which therefore reinforce the panel without determining break zones equivalent to those
  • FIG. 3 shows a choice of a few profiles which can be used to determine break lines, in addition to the long rib 8 already described in FIG. 2. Obviously, these different profiles, shown here in a single figure, will not necessarily be " used simultaneously • in the same panel.
  • the ribs 14 and 15 have a stepped profile whose width decreases towards their • - end, which makes it possible to form relatively high profiles, with a reduced weight of cement.
  • profiles 16 and 17 terminate in an acute angle dihedral which induces a rupture initiation even when the rib does not sink very deeply into the insulation. The rupture can also be initiated by a cut 18 in the insulation, practiced in front of a rib and -For for example a dotted line in the direction normal to the drawing.
  • the reference 20 indicates a preferred position for rigid cocking bars, close to and parallel to the free edge of the long ribs.

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Abstract

Le panneau comporte une plaque (4) en un matériau isolant à structure cellulaire, intimement liée à une plaque (5) en ciment armé. Celle-ci présente sur sa face tournée vers l'isolant des nervures (8) d'une profondeur suffisante pour créer dans la plaque isolante (4) des zones de cassure préférentielles (Z).

Description

.Panneau composite pour le recouvrement d'une surface plane et procédé pour sa fabrication
Dans la demande de brevet suisse No.251/81 on décrit un panneau de recouvrement d'une surface plane, prévu principalement- pour recouvrir un toit plat. -Ce pan¬ neau comporte une plaque en ciment ou en béton armé par des fibres, des filaments, et/ou une armature rigide, et une plaque en un isolant rigide à structure cellulaire, les deux plaques étant imbriquées l'une dans l'autre. Bien que présentant d'importants avantages, ce panneau peut encore être amélioré pour mieux résister aux charges statiques et minimiser les conséquences des dilatations thermiques dues aux changements άe température. En effet, à cause des coefficients d'expansion thermique sensible¬ ment différents du ciment ou béton d'une part, et du matériau isolant de l'autre, les variations importantes t répétées de température auxquelles est soumis un toit conduisent dans les plaques intine ent liées à des tensions telles, que l'isolant se rompt d' abord en cer¬ tains endroits, puis s'effrite peu à peu par brisures successives réparties- dans tout son intérieur, et ceci en un temps relativement court. Pour éviter ces inconvénients, le panneau selon la présente invention et son procédé de fabrication sont définis comme il est dit aux revendications.
Cette solution permet de limiter les contraintes auxquelles sont vsoumis à la fois le ciment ou béton, l'isolant et la liaison entre les deux. Une forme d'exécu¬ tion' consiste à déterminer dans l'isolant les lignes de. rupture en prévoyant sur la face du béton tournée vers l'isolant des nervures dont au moins certaines sont assez profondes pour amorcer une rupture préférentielle face à ces nervures. Celles-ci améliorent en même temps la cohésion entre la couche d'isolant et celle en ciment ou béton, ainsi que la résistance statique de cette dernière, qui forme ainsi un plafond à caisson, noyé dans l'isolant rigide. Cela permet de réduire sensible¬ ment l'épaisseur de la plaque portante en ciment ou béton pour une charge donnée, d'où économie de poids et de matériau. De façon moins évidente à priori, cette forme d'exécution résout dans une large mesure les problèmes dus aux variations de température en formant des zones de rupture prédéterminées de l'isolant, au droit des ' nervures. Celles-ci forment en même temps des imbrica¬ tions favorisant la liaison des plaques, qui peuvent ainsi être fixées réciproquement sans utiliser d'adhésif. Etant donné que les adhésifs usuels contiennent en général des produits comme le latex ou le bitume qui sont imperméables à la vapeur d'eau, il peut être avantageux pour certaines applications (comme les toits dits "inversés") de ne pas utiliser de couches adhesives afin de faciliter le passage de l'humidité. . .
Une variante consiste à terminer les nervures par un dièdre ayant de préférence un angle d'ouverture aigu, dont 1'arête vive provoque une amorce de rupture dans l'isolant. Il est également possible d'amorcer les lignes de rupture par des coupures - de préférence en forme de pointillé - dans l'isolant et face aux nervures, si celles- ci sont également prévues.
Dans le panneau selon l'invention, les lignes de rupture prédéterminées de l'isolant réduisent sa tendance à se fissurer ailleurs, même après de nombreux cycles de température, ce qui évite l'effritement progressif bien connu et très dommageable de l'isolant des panneaux précédemment"connus. L'invention sera maintenant illustrée par une brève description de quelques variantes de réalisation et à l'aide du dessin, dans lequel la fig. 1 représente une section partielle d'un toit recouvert, la fig. 2 représente une vue en perspective de la partie portante d'un panneau composite, avant sa réunion avec la couche isolante, et la fig. 3 représente différents profils de nervu¬ res. Dans la coupe de la fig. 1 le chiffre 1 désigne la plaque en béton formant la surface à recouvrir, qui ici représente un toit. Celui-ci est recouvert d'une couche imperméable 2 en un composé de bitume _et de latex, produit largement commercialisé. Outre son imperméabilité, cette couche présente la particularité d'être suffisam¬ ment souple pour compenser les inégalités toujours présen¬ tes de la surface à recouvrir. De plus, la couche impermé¬ able 2 est auto-collante, et immobilise ainsi une couche de matériau isolant 4, qui lui est superposée, par rapport au toit 1. La couche thermiquement isolante 4 est formée par des plaques d'un isolant à structure cellulaire fermée ou ouverte, qui peut être du polystyrène extrudé ou expansé par exemple, ou un matériau similaire. Au-dessus de l'isolant 4 se trouve une couche de ciment compacté 5, renforcé par des fils 6 en matière organique ou autre, qui peuvent être soit formés de fibres torsadées soit de filaments monotoron, les fils eux-mêmes étant frisés ou non. Ils peuvent être, entre autre, en polypropylène, en polyester, en " e lar", etc Alternativement ou de façon supplémentaire, le ciment peut être renforcé par une armature rigide 7, soit métallique soit en l'un des matériaux précédents (représentée en points-tirets) , et qui s'étendra de préférence jusqu'à l'intérieur de nervu¬ res 8 fixant mécaniquement la couche de ciment 5 à l'iso¬ lant 4. Pour améliorer encore cette fixation, une exécu¬ tion préférée prévoit un armement du panneau par des barres d'ancrage rigides noyées^partiellement dans le ciment, et partiellement dans l'isolant. Ces barres d'ancrage peuvent être constituées par les barres d'arme- ment usuelles du ciment ou béton, qui dépasseron 'de celui-ci sur sa face tournée vers l'isolant. Dans la fig.l, une barre d'ancrage 10 joint différentes nervures 8,9 à travers l'isolant 4, mais bien d'autres formes de barres d'armement communes aux deux plaques sont évidemment possibles.
La profondeur des nervures 8 est suffisante pour" déterminer à leur aplomb des zones Z de rupture préféren¬ tielles de l'isolant. Un choix judicieux de l'espacement de ces nervures, dites ici "nervures longues" permet de prévenir la formation de fissures en d'autres endroits, même après des cycles de température répétés et avec des coefficients de dilatation thermique très différents pour le ciment et le matériau isolant à structure cellulaire. Si les charges statiques l'exigent, on pourra prévoir d'autres nervures 11, dites "nervures courtes", d'une hau¬ teur inférieure et qui de ce fait renforcent le panneau sans déterminer de zones de ruptures équivalentes à celles
- D -
des nervures longues. Il est évidemment avantageux de pré¬ voir deux groupes (8a,8b) de nervures orthogonales les unes aux autres, de manière que la couche en ciment forme un plafond à caissons comme il est montré en perspective à la fig. 2. Ce plafond est noyé dans l'isolant, et il est loisible à la fabrication d'utiliser l'une ou l'autre de ces couches comme un moule perdu pour y couler, respective¬ ment pour y expanser l'autre. A cet effet il peut être avantageux de prévoir des nervures extérieures 9 plus grandes que les autres, ou plus exactement de même profon¬ deur que la couche isolante ainsi qu'il est montré à la figure 1 mais non à la figure 2.
La figure 3 montre un choix de quelques profils utilisables pour déterminer des lignes de ruptures, en sus de la nervure longue 8 déjà décrite à la figure 2. Evidem¬ ment ces différents profils, montrés ici dans une seule figure, ne seront "pas nécessairement utilisés simultané- ment dans un même panneau. Les nervures 14 et 15 ont un profil en escalier dont la largeur diminue vers leur • - extrémité, ce qui permet de former des profils relative¬ ment hauts, avec un poids de ciment réduit. Les profils 16 et 17 se terminent en un dièdre à angle aigu qui induit une amorce de rupture même lorsque la nervure ne s'enfonce pas très profondément dans l'isolant. La rupture peut égale ment être amorcée par une coupure 18 dans l'isolant, pratiquée face à une nervure et -fOr ant par exemple un pointillé dans la direction normale au dessin.
La référence 20, finalement, indique une position préférée pour des barres rigides d'armement, à proximité du bord libre des nervures longues, et parallèlement à celui-ci.
OMP

Claims

REVENDICATIONS
1. Panneau composite pour le recouvrement d'une surface plane, en particulier d'un toit, composé d'au moins deux plaques fixées l'une sur l'autre, dont une en un matériau isolant rigide à structure cellulaire et une autre en ciment ou en béton armé par des fibres, des filaments et/ou une armature rigide, caractérisé en ce que la plaque en matériau isolant rigide comporte des lignes de rupture préférentielles prédéterminées.
2. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque en ciment ou béton présente sur sa face tournée vers l'isolanfc--d.es nervures y pénétrant, pour ancrer les plaques ensemble et créer dans l'isolant les lignes de rupture prédéterminées.
3. Panneau selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins certaines nervures se terminent en dièdre, pour amorcer les lignes de rupture.
4. Panneau selon la revendication 3, caractérisé en ce que les dièdres sont formés par biseautage uni- ou bilatéral des nervures.
5. Panneau selon une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'au moins• certaines nervures présentent une section qui diminue en direction du bord libre de la nervure par au moins un saut en marche d'escalier.
6. Panneau selon une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les nervures ont au moins.deux hauteurs différentes.
7. Panneau selon une des revendications 2 à 5, caractérisé par une armature rigide ancrée tant dans la plaque en ciment ou béton que dans celle en isolant, pour améliorer la cohésion des plaques.
8. Panneau selon une des revendications 2 à 7, caractérisé par deux rangées de nervures rectilignes sensiblement orthogonales l'une par rapport à l'autre,
5 de manière à ce que la plaque en ciment présente la struc- ture d'un plafond à caissons.
9. Panneau selon une .des revendications précédentes, caractérisé par une troisième plaque faite du même matériau que la seconde et liée à la plaque isolante du côté opposé
10 à ladite second plaque.
'
10. Panneau selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que les lignes de rupture sont déter¬ minées par au moins une coupure pénétrant dans la plaque en matériau isolant à partir de sa face éloignée de la 15 plaque en ciment ou en béton.
11. Panneau selon la revendication 10, caractérisé en ce que la s.ection transversale de la coupure, parallèle¬ ment au plan principal du panneau , forme une ligne inter¬ rompue.
20 12. Panneau selon une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que la coupure est située sensiblement au droit d'une nervure.
13. Panneau selon une des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que la fixation réciproque des plaques
25 est purement mécanique, les plaques étant en contact direct, sans interposition d'adhésif.
14. Procédé de fabrication du panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise l'une des plaques comme moule perdu pour y couler ou y
30 expanser l'autre.
OMPI
EP82901959A 1981-07-13 1982-07-12 Panneau composite pour le recouvrement d'une surface plane Expired EP0083347B1 (fr)

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CH459281 1981-07-13

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PT (1) PT75227B (fr)
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