EP1362966B1 - Panneau composite pultrudé - Google Patents

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EP1362966B1
EP1362966B1 EP02360151A EP02360151A EP1362966B1 EP 1362966 B1 EP1362966 B1 EP 1362966B1 EP 02360151 A EP02360151 A EP 02360151A EP 02360151 A EP02360151 A EP 02360151A EP 1362966 B1 EP1362966 B1 EP 1362966B1
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EP
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panel
panel according
coating
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gel
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Arthur Ahr
Cassio Preti
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Hussor SAS
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Hussor SAS
Top Glass SpA
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/20—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G9/00—Forming or shuttering elements for general use
    • E04G9/02—Forming boards or similar elements
    • E04G9/05—Forming boards or similar elements the form surface being of plastics

Definitions

  • the present invention relates to the field of the production of parts made entirely of composite material, in particular of large surface area pieces, such as panels, in particular for use as formwork for cast-in-place concrete, and relates to a composite panel pultruded.
  • This panel has, compared to the aforementioned panels, the advantage of being relatively simple and fast manufacturing and therefore a lower cost to these panels.
  • Such a non-stick coating has, however, the disadvantage of being reported in the state on the formwork side and therefore to be subject to the hazards of adhesion on this face and a risk of rapid degradation.
  • the present invention aims to overcome these disadvantages by providing a composite panel made of a continuous pultrusion operation, having a high rigidity while being of a weight, per unit area, relatively low and whose adhesion properties of surface are very weak.
  • the composite panel produced by pultrusion in a single operation and which comprises two parallel flat faces connected and stiffened by spacers secured to said faces and made in the same pultrusion operation with the same materials, is characterized in that it is provided on at least one side with a non-stick coating in the form of a flexible or rigid composite layer applied to the corresponding face of the panel by ultraviolet irradiation and consisting of pre-impregnated glass made by melt-coating on one side of the fabric of a polypropylene film and by coating on the other side with an ultraviolet-polymerizable epoxy resin.
  • the figure of the appended drawing shows a composite panel, which is produced by pultrusion in a single operation and which comprises two parallel flat faces 1, which are connected and stiffened by spacers 2 integral with said faces 1 and made in the same pultrusion operation with the same materials.
  • this panel is provided on at least one face with a non-stick coating 3.
  • This non-stick coating 3 is in the form of a flexible or rigid composite layer applied to the corresponding face of the panel .
  • the panel is made of reinforcing fibers of mineral and / or organic and / or chemical origin and thermosetting and / or thermoplastic resin.
  • This fiber reinforcement may be supplemented with carbon fibers and / or aramid fibers of the polyparaphenylene terephthalamide type known under the trade name Kevlar from the company Du Pont de Nemours.
  • Such an addition of carbon fibers and / or aramid fibers of the Kevlar type from the company Du Pont de Nemours is particularly suitable for producing reinforcements of parts intended to be subjected to greater stresses, such as, for example, a formwork side.
  • copper braids can be introduced into the mass of the panel during the operation of pultrusion.
  • This panel is produced by pultrusion with guiding reinforcement fibers of mineral and / or organic and / or chemical origin and, optionally, copper braids, and possibly carbon fibers and / or fibers.
  • aramids of the polyparaphenylene terephthalamide type known under the trade name kevlar of the company Du Pont de Nemours assembled in the form of yarns, strands, mats or fabrics, through a die, the yarns, the strands, the mats and / or the fabrics being previously coated with resin.
  • a continuous panel of predetermined width and thickness is thus obtained, this panel being able to be cut into lengths of predetermined length as required.
  • Such a cut to the length of products produced continuously is carried out in a known manner, namely, for example, by means of a transverse cutting device accompanying the longitudinal displacement of the product in scrolling and returning to a position of starting after a cross cutting pass.
  • the reinforcing fibers are guided at the inlet of the die by means of a form of scrim having horizontal and vertical and / or oblique alignments of openings each intended for guiding one or more threads. , strands, mats or coated fabrics before entering the industry.
  • the composite panel obtained has structure reinforcements perfectly positioned and dimensioned in its constituent parts, namely, on the one hand, in the parallel plane faces 1 and, on the other hand, in the connecting struts 2 and stiffening integral with said faces 1.
  • the composite panel thus obtained has a dimensional and structural stability, that is to say does not undergo any deformation in a temperature range between -20 ° C and + 80 ° C and a weight per unit area extremely low compared the characteristics of resistance to the load as well as the deformation.
  • the non-stick coating 3 is in the form of a flexible composite layer applied to at least one side of the panel by ultraviolet irradiation and constituted by a pre-impregnated glass fabric produced by coating with melting on one side of the fabric of a polypropylene film and coating on the other side of an epoxy resin polymerizable with ultraviolet rays.
  • the flexible composite layer is a polyester primer of the type known under the trade name PRIMER POLYESTER GRAY PALINAL REF 862.7777 from the company called STARCOLOR SAC and consists of a primer and a hardener mixed in a ratio of 1 to 20.
  • this flexible composite layer is advantageously carried out by means of a bucket gun, said layer being sanded after evaporation of the solvents, then dried in the oven or in an oven.
  • the non-stick coating 3 may also consist of an abrasion-resistant polyester resin concrete mold gel.
  • such a gel may be that known under the trade name GEL-COAT GRAY SM 1329 ARA from the company FERRO PLASTICS EUROPE.
  • the panel according to the invention is more particularly applicable, either for the realization of vertical space-defining elements which may possibly be under load, or of load carriers uniformly distributed.
  • an interesting application is particularly in the field of building and public works for the realization of formwork panels both vertical and horizontal.
  • the inertia of such panels compared to panels of the same weight per unit area is considerably increased and their rigidity is increased accordingly, so that, for a given weight per unit area, the panels thus obtained are much more resistant.
  • the panels according to the invention have a weight of the order of 25% to 30% lower than conventional panels.
  • this panel allows particularly easy formwork without using other non-stick means, such as formwork oils or the like.
  • the surface of the panel is protected against the aggressions that are scraping operations adherent residual concrete, which have the effect of deteriorating the formwork surface so that the formwork following adhesions will be more numerous.
  • the panel according to the present invention has a significantly improved durability over time compared to existing panels so that their damping can be provided over a longer period, reducing the cost of formwork.

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Description

  • La présente invention concerne le domaine de la réalisation de pièces totalement en matière composite, en particulier de pièces de grandes dimensions surfaciques, telles que des panneaux, en particulier à usage de coffrage pour le béton coulé en place, et a pour objet un panneau composite pultrudé.
  • Il existe actuellement différents types de panneaux composites qui sont généralement réalisés par superposition de couches de différents matériaux, souvent synthétiques, ces matériaux étant assemblés entre eux sous pression.
  • Il est ainsi possible d'obtenir des panneaux relativement rigides présentant, par ailleurs, des caractéristiques d'isolation thermique et/ou phonique dues essentiellement à la nature des matériaux insérés dans le sandwich constitué par la superposition desdits matériaux, les panneaux étant généralement réalisés dans des moules spécifiques pour chaque dimension de panneaux et bordurés pour être étanches.
  • Toutefois, pour l'obtention de panneaux présentant une grande rigidité, il est nécessaire de mettre en oeuvre un nombre important de couches superposées, ce qui entraîne un poids par unité de surface élevée, qui peut être incompatible avec certaines utilisations, notamment du fait des difficultés de manutention qui y sont liées.
  • Il existe, certes, des produits présentant une grande rigidité, tout en étant d'un poids relativement faible. Ces produits sont, cependant, réalisés en une succession d'opérations mettant en oeuvre des éléments partiels assemblés suivant une configuration donnée pour l'obtention de structures alvéolaires, par exemple en nid d'abeille, permettant l'allégement de l'ensemble, tout en assurant une rigidité maximale.
  • Il résulte d'un tel procédé de fabrication que les pièces obtenues sont d'un coût très élevé, qui est généralement incompatible avec l'utilisation de panneaux de grande surface destinés essentiellement au coffrage vertical ou horizontal.
  • Enfin, les panneaux connus de ce type présentent un problème de difficulté de démoulage dû à une adhésion importante des liants à base de ciment sur la surface synthétique.
  • On connaît également, par EP-A 1 118 735 , un panneau composite pultrudé réalisé en une seule opération et comportant deux faces planes parallèles reliées et raidies par des entretoises solidaires desdites faces et réalisées par la même opération de pultrusion avec les mêmes matériaux.
  • Ce panneau présente, par rapport aux panneaux précités, l'avantage d'être de fabrication relativement simple et rapide et donc d'un coût inférieur à ces panneaux.
  • Par ailleurs, on connaît, par DE-A-31 17 861 , la mise en oeuvre d'une matière synthétique comme revêtement anti-adhérent destiné à être utilisé dans le domaine des panneaux de coffrage. Cette matière synthétique se présente sous forme d'une feuille rapportée sur la surface coffrante.
  • Un tel revêtement anti-adhérent présente, cependant, l'inconvénient d'être rapporté en l'état sur la face coffrante et donc d'être soumis aux aléas d'adhérence sur cette face et à un risque de dégradation rapide.
  • La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un panneau composite réalisé en une opération continue de pultrusion, présentant une grande rigidité tout en étant d'un poids, par unité de surface, relativement faible et dont les propriété d'adhérence de surface sont très faibles.
  • Conformément à l'invention, le panneau composite, réalisé par pultrusion en une seule opération et qui comporte deux faces planes parallèles reliées et raidies par des entretoises solidaires desdites faces et réalisées dans la même opération de pultrusion avec les mêmes matériaux, est caractérisé en ce qu'il est pourvu, sur au moins une face, d'un revêtement anti-adhérent sous forme d'une couche composite flexible ou rigide appliquée sur la face correspondante du panneau par irradiation aux ultraviolets et constituée par un tissu de verre pré-imprégné réalisé par enduction par fusion sur un côté du tissu d'un film polypropylène et par enduction de l'autre côté d'une résine époxy polymérisable aux rayons ultraviolets.
  • L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence au dessin schématique annexé, dont la figure unique est une vue en élévation et en coupe d'un panneau composite conforme à l'invention.
  • La figure du dessin annexé représente un panneau composite, qui est réalisé par pultrusion en une seule opération et qui comporte deux faces planes parallèles 1, qui sont reliées et raidies par des entretoises 2 solidaires desdites faces 1 et réalisées dans la même opération de pultrusion avec les mêmes matériaux.
  • Conformément à l'invention, ce panneau est pourvu, sur au moins une face, d'un revêtement anti-adhérent 3. Ce revêtement anti-adhérent 3 est sous forme d'une couche composite flexible ou rigide appliquée sur la face correspondante du panneau.
  • Le panneau est réalisé à base de fibres de renfort d'origine minérale et/ou organique et/ou chimique et de résine thermodurcissable et/ou thermoplastique. Ce renfort de fibres peut être complété par des fibres de carbone et/ou des fibres aramides du type polyparaphénylènetéréphtalamide connu sous la dénomination commerciale Kevlar de la société Du Pont de Nemours. Une telle addition de fibres de carbone et/ou de fibres aramides du type Kevlar de la société Du Pont de Nemours est particulièrement adaptée pour la réalisation de renforcements de parties destinées à être soumises à de plus fortes sollicitations, telles que, par exemple, une face coffrante.
  • Selon une caractéristique de l'invention, des tresses de cuivre peuvent être introduites dans la masse du panneau pendant l'opération de pultrusion. Ainsi, il est possible, par raccordement de ces tresses à une source de courant électrique, de réaliser un chauffage de l'ensemble du panneau permettant une élévation de sa température de l'ordre de 20°C.
  • La réalisation de ce panneau s'effectue par pultrusion avec guidage des fibres de renfort d'origine minérale et/ou organique et/ou chimique et, éventuellement, des tresses de cuivre, ainsi qu'éventuellement des fibres de carbone et/ou des fibres aramides du type polyparaphénylènetéréphtalamide connu sous la dénomination commerciale kevlar de la société Du Pont de Nemours, assemblées en forme de fils, de torons, de mats ou de tissus, à travers une filière, les fils, les torons, les mats et/ou les tissus étant préalablement enduits de résine. On obtient ainsi un panneau continu de largeur et d'épaisseur prédéterminées, ce panneau pouvant être débité en tronçons de longueur prédéterminée en fonction des besoins. Une telle découpe à la longueur de produits réalisés en continu est effectué d'une manière connue, à savoir, par exemple, par l'intermédiaire d'un dispositif de tronçonnage transversal accompagnant le déplacement longitudinal du produit en défilement et revenant à une position de départ après une passe de tronçonnage transversal.
  • Le guidage des fibres de renfort à l'entrée de la filière s'effectue par l'intermédiaire d'une forme de canevas présentant des alignements horizontaux et verticaux et/ou obliques d'ouvertures destinées chacune au guidage d'un ou de plusieurs fils, torons, mats ou tissus enduits, avant leur entrée dans la filière. Il en résulte que le panneau composite obtenu présente des renforcements de structure parfaitement positionnés et dimensionnés dans ses parties constitutives, à savoir, d'une part, dans les faces planes parallèles 1 et, d'autre part, dans les entretoises 2 de liaison et de raidissage solidaires desdites faces 1.
  • Le panneau composite ainsi obtenu présente une stabilité dimensionnelle et structurelle, c'est-à-dire ne subit aucune déformation dans un intervalle de température compris entre -20°C et +80°C et un poids par unité de surface extrêmement faible par rapport aux caractéristiques de résistance à la charge ainsi qu'à la déformation.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le revêtement anti-adhérent 3 est sous forme d'une couche composite flexible appliquée sur au moins une face du panneau par irradiation aux ultraviolets et constituée par un tissu de verre pré-imprégné réalisé par enduction par fusion sur un côté du tissu d'un film polypropylène et par enduction de l'autre côté d'une résine époxy polymérisable aux rayons ultraviolets.
  • Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, la couche composite flexible est un apprêt polyester du type connu sous la désignation commerciale APPRÊT POLYESTER GRIS PALINAL REF 862.7777 de la société dite STARCOLOR SAC et est constitué par un apprêt et un durcisseur mélangés dans un rapport de 1 à 20.
  • L'application de cette couche composite flexible est avantageusement effectuée au moyen d'un pistolet à godet, ladite couche étant poncée après évaporation des solvants, puis séchée au four ou en étuve.
  • Conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, le revêtement anti-adhérent 3 peut aussi être constitué par un gel pour moule à béton à base de résine polyester résistant à l'abrasion.
  • A titre d'exemple, un tel gel peut être celui connu sous la dénomination commerciale GEL-COAT GRIS SM 1329 ARA de la société FERRO PLASTICS EUROPE.
  • Un tel gel présente un point éclair de 32°C, à savoir identique à celui du styrène, un temps de prise sur 100 g à 2 % de durcisseur catalyseur Peroxyde de Méthyl-Ethyl-Cétane de l'ordre de 13 mn ± 4 mn, une prise en film pour une épaisseur de 400 µ, hors poisse de l'ordre de 40 mn ± 10 mn et une viscosité Brookfield RVF 100 aiguille n° 5 à 20 T/mn = 3 500 Cps ± 1 000 Cps, pour une thixotropie > 4.00.
  • Le panneau conforme à l'invention est plus particulièrement applicable, soit pour la réalisation d'éléments verticaux de délimitation d'espace pouvant éventuellement être sous charge, soit de supports de charge répartie uniformément. A cet effet, une application intéressante se trouve notamment dans le domaine du bâtiment et des travaux publics pour la réalisation de panneaux de coffrage tant verticaux qu'horizontaux.
  • En outre, du fait de la possibilité de réalisation sous forme de panneaux creux, l'inertie de tels panneaux, par rapport à des panneaux de même poids par unité de surface est considérablement augmentée et leur rigidité est augmentée en conséquence, de sorte que, pour un poids par unité de surface donnée, les panneaux ainsi obtenus sont nettement plus résistants. Il en résulte que pour une même utilisation, les panneaux conformes à l'invention présentent un poids inférieur de l'ordre de 25 % à 30 % par rapport à des panneaux utilisés habituellement.
  • En outre, du fait de la prévision d'un revêtement anti-adhérent, ce panneau permet un décoffrage particulièrement aisé, sans utilisation d'autres moyens anti-adhérents, telles que les huiles de décoffrage ou analogues. Il en résulte que la surface du panneau est protégé contre les agressions que constituent les opérations de grattage de béton résiduel adhérent, qui ont pour conséquence de détériorer la surface de coffrage de sorte qu'au décoffrage suivant les adhérences seront plus nombreuses.
  • Ainsi, le panneau conforme à la présente invention présente une tenue dans le temps nettement améliorée par rapport aux panneaux existants de sorte que leur amortissement peut être prévu sur une durée plus longue, réduisant d'autant les frais de coffrage.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté au dessin annexé. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (5)

  1. Panneau composite pultrudé réalisé en une seule opération et comportant deux faces planes parallèles (1) reliées et raidies par des entretoises (2) solidaires desdites faces (1) et réalisées dans la même opération de pultrusion avec les mêmes matériaux, caractérisé en ce qu'il est pourvu, sur au moins une face, d'un revêtement anti-adhérent (3) sous forme d'une couche composite flexible ou rigide appliquée sur la face (1) correspondante du panneau par irradiation aux ultraviolets et constituée par un tissu de verre pré-imprégné réalisé par enduction par fusion sur un côté du tissu d'un film polypropylène et par enduction de l'autre côté d'une résine époxy polymérisable aux rayons ultraviolets.
  2. Panneau, suivant la revendication 1, réalisé à base de fibres de renfort d'origine minérale et/ou organique et/ou chimique et de résine thermodurcissable et/ou thermoplastique, et comportant, en outre, des fibres de carbone et/ou des fibres aramides du type polyparaphénylènetéréphtalamide connu sous la dénomination commerciale kevlar de la société Du Pont de Nemours, caractérisé en ce que des tresses de cuivre sont introduites dans la masse du panneau pendant l'opération de pultrusion.
  3. Panneau, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la couche composite flexible est un apprêt polyester du type connu sous la désignation commerciale APPRÊT POLYESTER GRIS PALINAL REF 862.7777 de la société dite STARCOLOR SAC et est constitué par un apprêt et un durcisseur mélangés dans un rapport de 1 à 20.
  4. Panneau, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement anti-adhérent (3) est constitué par un gel pour moule à béton à base de résine polyester résistant à l'abrasion.
  5. Panneau, suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le gel est du type connu sous la dénomination commerciale GEL-COAT GRIS SM 1329 ARA de la société FERRO PLASTICS EUROPE.
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