FR2465302A1 - Materiau a base de gypse pour empecher le propagation du feu lors d'incendies de cables electriques - Google Patents

Abstract

ON PEUT CONSTRUIRE UNE BARRIERE EFFICACE CONTRE LA PROPAGATION DU FEU PAR COMBUSTION DES ISOLANTS DE CABLES ELECTRIQUES TRAVERSANT DES PAROIS OU PLACES DANS DES TUBES OU CANIVEAUX GUIDE-FILS EN COULANT DANS L'OUVERTURE, OU DE PLACE EN PLACE DANS LE CANIVEAU, UN MORTIER PSEUDOPLASTIQUE A L'ETAT HUMIDE, FORME EN INCORPORANT DE L'EAU A UNE COMPOSITION A BASE DE GYPSE, UN MELANGE DE CHARGES INERTES COMPRENANT DE LA TERRE D'INFUSOIRES ET UN AGREGAT EXPANSE LEGER TEL QUE DE LA PERLITE OU DE LA VERMICULITE, ET DE TRES PETITES PROPORTIONS DE GLYCERINE, D'ACIDE BORIQUE ET D'UN INHIBITEUR DE CORROSION, LA BARRIERE CONSTITUEE APRES PRISE ET SECHAGE DU MORTIER ETANT IGNIFUGE ET POSSEDANT UNE RESISTANCE A LA COMPRESSION SUFFISAMMENT FAIBLE POUR POUVOIR ETRE ENLEVEE POUR DES OPERATIONS DE REPARATION OU D'ENTRETIEN SANS ENDOMMAGER LES CABLES.

Description

"Matériau à base de gypse pour empêcher la propagation

du feu lors d'incendies de câbles électriques".

L'invention est relative à l'établissement d'une pro-

tection ignifuge dans des tubes ou caniveaux guide-fils élec-

triques; elle ne concerne pas la formation d'une enveloppe ou d'une gaine le long de câbles individuels sur la totalité de leur longueur comme lors de la fabrication de câbles de transport d'énergie ou de communications et analogues mais, par contre, elle trouve son application lorsque plusieurs

tels câbles manufacturés sont placés, en vue de leur utili-

sation, dans un caniveau guide-fils ou autre dispositif ana-

logue et lorsque des blocs distincts d'une composition à base de gypse sont séparément et individuellement placés par intervalles autour d'une section des câbles pour former un obstacle s'opposant à la propagation du feu d'une face à une

autre face du bloc.

La possibilité d'incendies dans des zones o règnent de hautes concentrations de câblages pour instruments, de fils

de communication et de câbles de transmission d'énergie é-

lectrique est devenue la source de gros soucis pour les

Compagnies de distribution d'électricité, pour les exploi-

tants d'installations industrielles automatisées et pour les

Administrations gouvernementales chargées d'établir les ré-

glementations. Les câbles de communication, d'instrumenta-

tion et de transport d'énergie construits avec des envelop-

pes ou des gaines combustibles peuvent établir des parcours le long desquels des incendies peuvent se propager. Des obstacles physiques discontinus (par exemple des planchers, des murs ou cloisons, et des plafonds) peuvent servir à contenir un incendie de câble et à l'empêcher de se propager jusqu'à un local donné. Toutefois, même en de tels points d'arrêt, les ouvertures nécessaires pour que les câbles puissent passer au travers des murs, cloisons, planchers et plafonds peuvent encore fournir un moyen pour la propagation d'un incendie vers des locaux voisins. Il est donc encore nécessaire que des incendies de câbles soient arrêtés par la

construction d'un "garde-feu" convenablement conçu, périodi-

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quement placé le long du parcours du câble.

Les fabricants de câbles n'ignorent pas ces problèmes

et se sont efforcés de mettre au point des isolants pour câ-

bles caractérisés par une moindre vitesse de propagation du feu et par une plus faible teneur en substances combustibles. Il a aussi été tenté, dans le passé, d'établir des gaines ou

revêtements isolants plus ou moins ignifuges lors de la fa-

brication de câbles. Par exemple, le brevet US N0 2 077 282

décrit la construction d'un câble comportant une gaine inté-

rieure isolée entre l'âme du câble et une gaine externe. Il est indiqué que la gaine isolée (constituée à partir d'au moins un matériau choisi parmi le groupe comprenant l'acide borique, le gypse calciné ou plâtre de Paris, le borax, le carbonate de magnésium, le carbonate basique de magnésium, le carbonate d'ammonium, le sulfate double d'aluminium et d'ammonium, ou les carbonates ou bicarbonates de métaux alcalins ou alcalino-terreux) doit être choisie de manière à éviter la formation de gaz explosifs quand il s'établit dans le câble un arc par suite de la décomposition du matériau par la chaleur de l'arc. Ce brevet précise encore que l'on peut remplacer en partie de tels matériaux par une substance inerte telle que de l'amiante. D'autre part, le brevet US

NI 2 207 579 décrit un câble résistant à l'incendie dans le-

quel une couche de brins de verre filé liés par une couche d'isolant en verre fondu est appliquée comme couche isolante entre le conducteur intérieur' et la gaine extérieure, qui

dans ce cas est métallique. -Le brevet US NO 3 324 232 dé-

crit un câble de transmission comportant une gaine intérieu-

re en nitrure de bore solide plein à l'intérieur d'une gaine extérieure en plomb. Le brevet US NO-3 531 678, qui ne s' apparente qu'un peu au sujet, décrit un fil chauffant dans

lequel le filament de chauffage est entouré par un revête-

mient en nitrure de bore, et précise d'un tel revêtement, dépourvu d'une gaine externe, des électriquement isolant

mais thermiquement conducteur. Par conséquent, de tels ma-

tériaux nécessitent généralement l'utilisation d'une gaine externe en matériau électriquement conducteur, non isolant, servant à établir une masse de mise à la terre. Ils sont

toutefois connus pour leurs prix élevés; en outre, la fra-

gilité de la gaine intérieure placée entre l'âme conductri-

ce et la gaine métallique externe limite considérablement

la flexibilité de tels câbles.

Bien entendu, il a été tenté d'utiliser d'autres maté- riaux sans avoir recours à une gaine métallique externe; la plupart du temps, on s'efforçait de rendre des matières organiques, constitutrices de gaines, plus résistantes au feu en y incorporant des agents d'addition retardateurs d' inflammation. Il n'apparait toutefois pas réalisable de produire, pour des câbles, un isolant organique qui soit totalement incombustible, ni de remplacer tous les câbles

existants, hautement combustibles, déjà en usage.

Si l'on s'écarte de ce domaine d'applications, il est connu aussi, d'après le brevet US NO 3 393 116, de former une composition à base de plâtre à utiliser en mince couche de revêtement sur des parois s'incorporant à des systèmes de chauffage par rayonnement. Dans de tels systèmes, un élément électriquement résistant est fixé sur un socle en

plâtre, tel qu'un panneau de gypseet est noyé sous une min-

ce couche superficielle de plâtre elle-môme recouverte d'un

placage de bois, ladite couche superficielle de plâtre con-

tenant de petites proportions de glycérol et d'acide bori-

que servant à former une surface capable de supporter des températures aussi élevées que 65-66OC environ sans se fissurer d'une manière nuisible et sans détérioration de la résistance mécanique du placage en bois de 1, 6 à 3,-2 mm d'épaisseur. Pour d'autres applications, ne s'apparentant

pas au sujet de la présente invention, concernant des com-

positions ignifuges comportant du gypse, le brevet US NO 3 885 980 décrit des récipients, tels que des caveaux de

sépulture, comportant un revêtement intérieur en un maté-

riau tel que de la natte de fibres de verre et une composi-

tion à base de gypse contenant, comme ingrédients essenti-

els, un heptahydrate de sulfate de magnésium. Ce brevet précise que, à la suite d'essais, il s'est avéré que le

borax a des effets nuisibles sur la prise du'plâtre de Pa-

ris et provoque un écoulement ou fluage désastreux à des

températures élevées.

En ce qui concerne la proposition d'un matériau adéquat pour l'établissement de dispositifs "garde-feu"/"arrête-feu" utilisables dans des caniveaux guide-file, il est reconnu que les câbles de transport d'énergie, d'équipement d'inst-

ruments et de communication gainés avec un isolement com-

bustible et tassés dans des tubes ou caniveaux guide-fils

fournissent une source de combustible favorisant la propa-

gation d'incendies. Il n'est/Toujours réalisable soit de

produire un isolement pour câbles complètement incombusti-

ble, soit de remplacer tous les câbles hautement combusti-

bles existants qui sont en place dans de tels guide-fils.

L'idéal serait donc de placer des barrières anti-feu par intervalles le long de tels guide-fils. Un matériau que l'on envisage d'utiliser pour la constitution de telles

barrières anti-feu doit être capable non seulement d'empê-

cher la propagation des flammes, mais doit aussi satisfaire à plusieurs autres exigences fonctionnelles. De récentes modifications en matière de normalisation électrique ont diminué l'espacement subsistant aussi bien entre câbles à l'intérieur des guide-fils qu'entre des rangées de tels guide-fils, la tendance étant de ne laisser subsister qu'un

espacement juste suffisant autour des guide-fils pour per-

mettre un accès adéquat en vue de l'installation et de l'en-

tretien des câbles. En outre, les normes révisées en ma-

tière de câbles permettent désormais l'installation de câ-

bles conducteurs d'une tension nominale inférieure ou au plus égale à 600 volts dans le même guide-fil; mais une

autre disposition réglementaire interdit de mêler des câ-

bles dont la tension nominale est supérieure à 600 volts avec des câbles dont la tension nominale est inférieure ou au plus égale à 600 volts dans le même guide-fils à moins que les câbles soient (1) séparés par des barrières solides et pleines, non combustibles, et fixes, ou bien soient (2) du type à enveloppe métallique (du type dit "MC" pour

"metal-clad" selon la normalisation américaine).

Des tentatives antérieures en vue d'établir des barri-

ères anti-feu dans des guide-fils pour câbles électriques se sont jusqu'à présent bornées à envisager l'utilisation soit de formules à base de silicones organiques, qui sont

d'un prix très élevé, soit de formules du type mousse d'uré-

thanne auxquelles il a été nécessaire d'incorporer un pro-

duit chimique retardateur d'inflammation, dont les caracté- ristiques de comportement et de fonctionnement ne sont pas entièrement satisfaisantes. Bien entendu, on peut songer à envisager l'utilisation d'un matériau minéral du type ciment

en vue d'une telle application, mais jusqu'à présent les es-

sais effectués dans ce sens n'ont été que très peu satisfai-

sants car la plupart des matériaux minéraux du type ciment

ou bien subissent un retrait excessif au cours de leur sé-

chage, ou bien ne sont pas suffisamment expansifs après la prise pour demeurer exempts de fissures ou de vides en cours d'utilisation. En outre, de telles compositions doivent

être suffisamment fluides pour entourer les câbles et rem-

plir les vides et interstices au-dessous des câbles et entre les câbles à l'intérieur d'un guide-fils garni, mais elles

sont alors si fluides qu'elles s'écoulent le long du guide-

fils et au-delà de la zone à remplir. Des matériaux miné-

raux du type ciment tels que du ciment Portland ont un autre défaut prohibitif car ilsne répondent pas à l'exigence selon laquelle une composition pour la constitution de barrières anti-feu doit être suffisamment fragile et cassante, avec

une résistance mécanique limitée, pour qu'une portion du dis-

positif garde-feu/arrête-feu puisse être facilement arrachée en vue du remplacement, de la réparation ou de l'addition de

câbles dans le guide-fils. Il est très fréquent que, quel-

que temps après la mise en service d'un guide-fils, il devi-

enne nécessaire soit d'enlever un câble existant, soit d'a-

jouter de nouveaux câbles. Un ciment Portland ordinaire acquiert, après séchage, des résistances à la compression supérieures à 420 kg/cm'. Des masses coulées en plâtres de gypse ordinaires acquièrent des résistances à la compression d'environ 140 kg/cyt 2. Des matériaux minéraux du type ciment

tels que du ciment Portland ont provoqué la destruction com-

plète de la section de guide-fils lors de tentatives d'enlè-

vement d'une portion de l'arrête-feu pour remplacer un ou plusieurs câbles dans le guide-fils en question. D'autre part, le poids des barrières anti-feu établies avec de tels matériaux a provoqué la déformation et l'effondrement des guide-fils. Par conséquent, en résumé, les exigences fonctionnelles pour un matériau constitutif de barrières anti-feu sont les suivantes: le matériau doit être totalement non combustible; il doit être capable de constituer un "puits à chaleur"; il

doit entourer complètement les câbles et remplir tous les vi-

des et interstices; il doit être suffisamment visqueux pour minimiser un écoulement latéral le long du guide-fils; on doit pouvoir l'enlever facilement pour enlever des câbles ou

en ajouter de nouveaux dans le guide-fils.; il doit être re-

lativement homogène et exempt de fissures -; il doit être de faible densité pour ne pas nécessiter un support additionnel

des guide-fils; il ne doit pas subir de retrait lors du sé-

chage et de la prise; et enfin il ne doit avoir aucun effet

nuisible sur les câbles, les isolants accessoires, les gai--

nes ou enveloppes des câbles, ni sur le guide-fils lui-même.

L'invention satisfait aux exigences susmentionnées en prévoyant un ciment à haute teneur en gypse mélangeable avec de l'eau pour établir des dispositifs garde-feu/arrête-feu dans des systèmes de câbles électriques de toute sorte

(transport d'énergie, communications, équipement d'instru-

ments, etc.). Le terme "arrête-feu" tel qu'il est utilisé

ici concerne des pénétrations au travers de planchers, pla-

fonds, murs et cloisons o des câbles passent d'un local

dans un autre, une barrière anti-feu devant remplir les ou-

vertures de pénétration. Le terme "garde-feu" tel qu'il est utilisé ici doit s'entendre comme désignant un bloc formé dans une portion d'un guidefils électriques afin d'établir des barrières anti-feu périodiquement espacées le long du parcours d'un tel guide-fils à l'intérieur d'un local. Par conséquent, sous un aspect général, l'invention fournit des moyens pour établir un guide-fils électriques protégé par des

barrières anti-feu établies sous la forme de blocs individu-

els de composition du type ciment à haute teneur en gypse.

Selon un mode de réalisation préféré de la présente inven-

tion, on a constaté qu'il est possible de conférer une telle protection en utilisant une composition du type ciment à base de gypse comprenant les ingrédients suivants dont les proportions approximatives, exprimées en pourcentages, sont les suivantes: Ingrédient de la composition sèche Plâtre Agrégat du type

terre d'infu-

soires Second agrégat: Vermiculite Perlite Glycérine Acide borique Inhibiteur de corrosion Retardateur du plâtre Composition humidE Application à: Intervalle préféré

- 80 %

- 40 %

- 30 %

0,05-1,25 %

du plâtre

0,05-0,7 %

du plâtre

0 - 3 %

du plâtre

0 - 3 %

du plâtre la truelle: Formules préférées avec vermiculite avec perlite

% 35 %

% % 0,7 % du plâtre 0,07 % du plâtre 0,33 % du plâtre 0,125 % du plâtre % 28 % 0,7 % du plâtre 0,07 %-du plâtre 0,34 % du plâtre 0,14 % du plâtre de 100 à 130 kg d'eau pour

kg de composition sèche.

Application par calfatage: environ de 120 à 140 kg d'eau pour 100 kg de composition sèche afin d'établir une consistance correspondant à un enfoncement de 10 à 15

centimètres.

Application à la pompe: de 120 à 170 kg d'eau pour 100

kg de composition sèche.

Les formules de composition ci-dessus fournissent une composition riche et bien accordée, dotée de caractéristiques

d'écoulement pseudo-plastique dans l'état humide et possé-

dant, à l'état sec après prise, une caractéristique essen-

tielle de résistance mécanique assez basse mais cependant suffisante pour permettre les réparations et l'addition de nouveaux câbles, une densité assez faible pour permettre sa mise en place dans les guide-fils sans qu'il soit nécessaire de renforcer les supports à cause du poids supplémentaire;

et à la fois une résistance initiale à la chaleur en présen-

ce de flammes et un caractère réfractaire résiduel permet-

tant de maintenir la cohésion de la composition lorsque les flammes d'un incendie cessent de lécher la composition. De plus, les durées des temps de prise de la composition humide

doivent être ajustées de façon à permettre une durée suffi-

sante du temps de travail permettant à la composition de pé-

nétrer dans tous les interstices entre les câbles et permet-

tant aussi une mise en place à la main dans des positions

d'accès difficile; on prévoit donc l'utilisation de retar-

dateurs classiques établissant une durée du temps de prise comprise entre 10 minutes et 3 heures selon que la mise en place est à la main ou mécanique. La caractéristique de

pseudo-plasticité, grâce à laquelle la masse aqueuse de mor-

tier peut s'écouler quand on apporte une énergie mécanique par vibration, intense malaxage mécanique, etc., et grâce à laquelle ladite masse cesse de s'écouler quand on n'applique plus une telle énergie mécanique, est essentielle pour que le mortier aqueux pénètre dans tous les interstices et les scelle, supprimant les vides subsistant entre les câbles et les guide-fils ou les parois/planchers ou analogues. La

plupart des exigences ci-dessus vont à l'encontre des ca-

ractéristiques essentielles normales de compositions-du type ciment à base de gypse car généralement elles se consolident jusqu'à ce qu'ellesacquièrent, à l'état sec ordinaire, une résistance mécanique à la compression indésirablement élevée et elles sont susceptibles de se rétracter et de se fissurer quand elles sont chauffées (plus particulièrement en grosses

masses), et, généralement, elles ne manifestent pas un écou-

lement pseudo-plastique.

Afin qu'elle possède les caractéristiques hautement accordées et équilibrées essentielles en vue du comportement d'une composition à base de gypse comme arrête-feu/garde-feu,

la formule de la composition à base de plâtre doit être éta-

blie avec précision en ce qui concerne aussi bien la nature

que les proportions des ingrédients essentiels, en.particu-

lier les ingrédients majeurs que sont le liant et les agré-

gats inertes et de faible densité qui y sont incorporés.

Ceci est nécessaire pour garantir que la composition possède, à l'état humide, une consistance adéquate en vue soit d'une

application mécanique (par pompage et projection), soit d'u-

ne application manuelle (à la truelle) pendant qu'elle pos-

saède des caractéristiques de pseudo-plasticité; et que la

composition possède, à l'état sec, coulé, une densité appa-

rente comprise entre 400 et 560 kg/m3 et une résistance à la

compression comprise entre 3,5 et 21 kg/cm2.

Le seul liant requis dans la composition selon l'inven-

tion pour permettre un comportement satisfaisant comme arrê-

te-feu/garde-feu et sa facilité d'enlèvement en dehors d'un incendie est le plâtre de gypse, ou hémihydrate de sulfate

de calcium. Il n'est donc pas nécessaire que les composi-

tions en question contiennent d'autres liants minéraux du type ciment tel que du ciment Portland ou d'autres ciments à haute teneur en alumine, ni des liants organiques tels que des polymères d'urée-formaldéhyde, des copolymères adhésifs du type silicone, et analogues. Le plâtre à utiliser pour former les compositions en question devra généralement être présent sous sa forme bêta, communément dénommée plâtre de

Paris, et devra ordinairement posséder une consistance nor-

male égale à environ 80 cm3 (de préférence comprise entre

environ 85 et 100 cm3) afin d'aider à conférer, à la compo-

sition globale, une haute demande en eau et des caractéristi-

ques convenables d'écoulement et d'enfoncement. Il n'appa-

rait pas qu'il y ait une limite supérieure à la consistance normale de l'ingrédient que constitue le plâtre, si ce n'est la disponibilité dans le commerce. La composition globale

comprenant le liant, les agrégats et les matériaux faculta-

tifs aura de préférence une consistance normale comprise en-

tre environ 120 et 170 cm3. En vue des fins de la présente

invention, la "consistance normale", concernant soit la com-

position globale, soit un ingrédient qui y est incorporé, peut être définie comme étant la quantité minimum d'eau, en

cm3, qui est juste suffisante pour former un mortier coula-

ble à partir de 100 graimes de matière sèche. Une telle expression est généralement acceptée dans l'industrie du plâtre pour spécifier la quantité d'eau, en cm3, à ajouter pour 100 g de plâtre afin de former un mortier coulable. Le mode opératoire pour mesurer la consistance normale d'un

plâtre particulier quelconque est décrit dans l'article pu-

blié par Robert Hamilton sous le titre "U.S.G. Methods of Testing Gypsum Cement and Plasters", pages 68-71 et 93 de

Ceramic Industry, Vol. 71, NO 1 (juillet 1958).

Etant donné que le liant est le principal facteur con-

tribuant à l'établissement de la résistance mécanique à la

compression de la composition coulée, la proportion de pl&-

-10 tre servant de liant est importante pour établir dans la masse coulée une résistance à la compression comprise dans l'intervalle général s'étendant entre environ 3,5 et 21 kg/cm2, et plus avantageusement entre 7 et 14 kg/cm2. Le' plâtre utilisé comme ingrédient doit être présent en une

proportion minimum capable de conférer une résistance méca-

nique suffisante pour maintenir la cohésion de la composi-

tion coulée sèche et pour résister à une abrasion ordinaire de la barrière anti-feu, c'est-à-dire de préférence environ

,5 kg/cm2. Si on utilise des proportions de plâtre sensi-

blement plus faiblesque la limite inférieure de l'intervalle

susspécifié, les résistances à la compression seront infé-

rieures à 3,5 kg/cm2 et seront généralement insuffisantes pour résister aux dommages résultant d'une manipulation

normale en place, et la composition aura tendance à s 'émiet-

ter. D'autre part, l'utilisation de proportions de plâtre sensiblement plus fortes que celle correspondant à la limite

inférieure des intervalles de consistance dans la composi-

tion aura pour conséquence l'établissement de résistances à la compression, à l'état sec, bien supérieures à 14 kg/cm2 et fournissant des barrières anti-feu qui seront difficiles à enlever sans endommager ou provoquer la destruction des

câbles placés à l'intérieur de la portion du guide-fils cou-

verte par la barrière anti-feu. A titre de critère général, il est considéré comme plus spécialement préférable que la

composition possède, après prise, une résistance à la com-

pression, à l'état sec, comprise entre environ 9,8 et 11,2 kg/cm2, et il est généralement satisfait à cette exigence quand on utilise les proportions préférées de plâtre comme ingrédient dans la composition possédant une consistance normale comprise entre environ 85 et 100 cm3; bien entendu, on peut apporter de légères modifications aux proportions générales de l'ingrédient du type liant que constitue le plâtre ou bien on peut utiliser des plâtres possédant une consistance normale un peu plus élevée ou un peu plus basse

à condition que l'on ajuste la proportion de l'eau de gâcha-

ge et le type et la proportion d'agrégats légers incorporés

de façon à maintenir le critère nécessaire de la pseudo-

plasticité et de la coulabilité à l'état humide, plus la densité apparente et la résistance à la compression de la

masse coulée sèche.

Les agrégats inertes légers servant d'ingrédients de la

composition comprennent une combinaison de terre d'infusoi-

res et d'au moins l'un quelconque des agrégats légers qui

sont inertes dans des ciments du type plâtre, qui sont capa-

bles soit de s'exfolier, soit de ne pas subir une expansion ultérieure, lorsqu'ils sont soumis à la chaleur d'un incendie, excédant environ 1 % en volume; il convient qu'ils possèdent une densité apparente comprise entre environ 80 et 320 kg/m3 et une capacité de transport d'eau comprise entre environ

0,7 et 4 fois leur poids d'eau.

La terre d'infusoires utilisée comme ingrédient des compositions en question, également connue dans le commerce sous les dénomination de diatomite ou de kieselguhr, est un

agrégat du type roche siliceuse non calcinée d'origine sédi-

mentaire, capable de transporter entre environ 1,5 et 4 fois

son poids d'eau. Une telle substance est en outre caracté-

risée par le fait qu'elle comprend principalement les restes

fossilisés de diatomées et qu'elle possède une densité appa-

rente comprise entre environ 80 et 256 kg/m3, des densités à l'état humide comprises entre environ 160 et 480 kg/m3, et des poids spécifiques compris entre 1,9 et 2,35. Lors de la mise en oeuvre de l'invention, on utilise de préférence les qualités les plus fines de terre d'infusoires, ayant une

granulométrie telle que 95 % en passent au travers d'un ta-

mis normalisé NO 325, à ouvertures carrées mesurant 0,044 mm

de c6té.

Il apparaît que la terre d'infusoiresest un ingrédient

essentiel des compositions en question, à utiliser en propor-

tions spécifiées ci-dessus pour leur conférer à l'état humi-

de une travaillabilité ou "onctuosité" suffisante et, con-

jointement avec le plâtre et de l'eau en proportions adéqua- tes, pour conférer à la composition des caractéristiques

satisfaisantes d'écoulement pseudo-plastique. Pour les pro-

portions de plâtre et d'eau spécifiées ci-dessus, s'il y a

sensiblement moins de 10 % de terre d'infusoires dans la for-

mule de composition, les caractéristiques de pseudo-plastici-

té seront généralement insuffisantes pour permettre une mise

en place par pompage et pour établir une onctuosité adéqua-

te, permettant une pénétration complète de la composition

lors de sa mise en place. Des proportions de terre d'infu-

* soires sensiblement supérieures à 40 % de la composition, en

poids, exerceraient de forts effets défavorables sur la den-

sité et sur la résistance à la compression de la composition coulée sèche. Il convient aussi de noter que, si la terre d'infusoires est un ingrédient essentiel pour conférer du

corps à la composition humide, elle fonctionne aussi en con-

tribuant au caractère réfractaire et à la résistance à la compression de la composition coulée. La terre d'infusoires servant d'ingrédient dans les compositions en question est

un article normal du commerce, disponible sous diverses dé-

nominations et en différentes qualités, par exemple diatomi-

te "DICALITE" et diatomite "CELATOM". Une substance préfé-

rée est la "DICALITE SA-3" vendue par Grefco Inc. ou la "CELATOM CS-2531" vendue par Eagle-Picher Industries, Inc. Le second ingrédient, du type agrégat léger inerte, est essentiel pour équilibrer la composition principalement du

point de vue densité apparente à l'état sec et, secondaire-

ment, ajuster sa consistance à l'état humide et le bilan en eau du mortier aqueux. De telles substances doivent être capables d'absorber et de transporter de fortes proportions de liquides en suspension aqueuse. On préfère généralement de la vermiculite expansée, de la perlite expansée, des microsphères de verre, de la wollastonite et des matières analogues, plus particulièrement avec des granulométries fines, telles qu'environ 30 % passant au travers d'un tamis normalisé No 50 (à ouvertures carréesmesurant 0,297 mm de côté). La vermiculite et la perlite sont considérées comme étant plus particulièrement avantageuses à utiliser lors de la mise en oeuvre de l'invention, et il convient d'en utili- ser une forme expansée, faute de quoi la composition, après prise et consolidation, subirait une auto-expansion lors d'

une exposition aux flammes d'un incendie, ce qui provoque-

rait une fissuration et une désagrégation de la composition durcie. Bien que la vermiculite ou la perlite, à l'état expansé, puissent absorber de fortes proportions de liquides tout en demeurant encore bien mobiles et capables de "couler" librement, elles affectent la consistance de la composition

globale plus que ne le fait la terre d'infusoires susspéci-

fiée, mais agissent moins fortement sur le corps, l'onctuo-

sité et l'enfoncement de la composition humide. Par consé-

quent, l'utilisation de sensiblement plus qu'environ 10-30 % de la composition, en poids, ou de proportions plus faibles, exercera des effets très nuisibles sur la composition aussi bien à l'état de mortier humide qu'à l'état de masse coulée

et sèche. Il apparait aussi que la répartition granulométri-

que des particules du plâtre très fin, du second agrégat en particules relativement plus grossières, et de la terre d' infusoires en particules beaucoup plus grossières affecte le

corps, l'onctuosité, l'enfoncement et le glissant de la com-

position humide. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué ci-dessus, on

préfère les intervalles granulométriques plus fins dlisponi-

bles pour le second agrégat, bien que des qualités plus grossières, telles par exemple que celles pour lesquelles nY envi-rDr 60 %c se trouvent retenus sur un tamis normalisé NO 3^ (à ouvertures carrées mesurant 0,59 mm de côté), puissent être satisfaisantes pour le second agrégat dans des mélanges de compositions selon l'invention. Des qualités d'agrégat

sensiblement plus grossières, avec des pourcentages sensible-

ment plus forts de particules plus grosses que ceux spécifi-

és ci-dessus ne sont généralement pas préférées car elles nie permettent pas à la composition humide de pénétrer et de remplir complètement des ouvertures et interstices étroits

subsistant entre câbles, faisceaux de câbles, et guide-fils.

Il ne convient pas que d'autres charges inertes ne possédant pas de faibles densités apparentes ou de fortes capacités de transport d'eau soient présentes en quantités tant soit peu notables, et par conséquent la présence de proportions ap- préciables de sables, de cendres volantes ou de matières analogues exercerait de forts effets nuisibles aussi bien

sur le mortier humide que sur la masse finale coulée et sè-

che. Bien entendu, les proportions particulières des autres

agrégats légers inertes qui, en plus de la vermiculite pré-

férée ou de la perlite préférée, peuvent être utilisés lors

de la mise en oeuvre de l'invention varieront selon les dif-

férentes valeurs de leurs capacités de transport d'eau et de

leurs densités apparentes. Toutefois, les proportions adé-

quates d'un agrégat particulier sont facilement détermina-

bles par addition d'une proportion particulière de ce con-

stituant, puis ajustements par addition de diverses propor-

tions jusqu'à ce que la composition ait une consistance nor-

male comprise dans l'intervalle approprié, et jusqu'à ce que

la composition coulée finalement durcie ait une densité ap-

parente préférée comprise entre 400 et 560 kg/m3 et une va-

leur préférée de la résistance à la compression, à sec, com-

prise entre 7 et 14 kg/cm2.

Etant donné que des câbles de transport d'énergie, et plus particulièrement ceux d'une forte capacité, engendrent

ordinairement des quantités notables de chaleur, on incorpo-

re de la glycérine et de l'acide borique aux compositions

pour en favoriser une certaine inhibition de la calcination.

Il est indiqué, dans le brevet US NO 3 393 116, que ces sub-

stances exercent une inhibition de la calcination dans de

minces revêtements à base de plâtre utilisables à des tempé-

ratures plus basses. Toutefois, le critère, pour les compo-

sitions selon l'invention, est considérablement dit'férent.

D'abord, il s'agit de blocs coulés épais. En deuxii-?e lieu, et ceci est plus important, des études ont rrouvé lue -les températures de l'âme conductrice des câbles de 7"QQC sont communes pour un fonctionnement continu normal et que ces températures de l'âme peuvent atteindre 900C pendant une période de surintensité. Pour cette raison, la composition, quand elle a été coulée en place sous la forme d'une barrière anti-feu, doit conférer une protection bien plus grande que celle suggérée dans le brevet cité ci-dessus. l'essai de diverses compositions comprises dans la portée de l'inven- tion à des températures d'utilisation possible envisagées,

égales à 93,30C et aussi à 115,60C, n'établit pas de corréla-

tion entre la proportion de combinaison glycérine/acide bo-

*rique aux différentes températures, et certaines épreuves indiquent qu'il existe une plus forte calcination avec la combinaison glycérine/acide-borique seule, ce qui suggère

que d'autres ingédients présents dans les compositions exer-

cent un effet contributif, conjointement avec la glycérine et l'acide borique, pour protéger une composition à ces

températures.

Facultativement, on peut incorporer, aux compositions

selon l'invention, un agent d'ajustement de la prise (géné-

ralement un retardateur mais quelquefois un accélérateur) ou des mélanges d'agents d'ajustement de la prise. Des agents d'addition de ce genre, utilisables dans des compositions du type ciment à base de gypse selon l'invention, peuvent être n'importe lesquels de ceux auxquels on a communément recours dans la technique pour ajuster la durée du temps de prise

de compositions à base de plâtre. Parmi de tels agents fi-

gurent des retardateurs de prise tels que des retardateurs

kératineux du commerce, le citrate de sodium, l'acide citri-

que, l'acide tartrique, le sel de Rochelle et des substances

analogues. La proportion de n'importe quel retardateur par-

ticulier dépendra de son efficacité particulière en tant que

retardateur, mais elle sera généralement comprise entre en-

viron 0 et 0,5 % en poids, sur la base du poids de plâtre.

Ainsi, dans une composition hautement préférée utilisant en-

viron 60 %, en poids, de plâtre, on n'incorpore pas de retar-

dateur pour une application à la truelle, et on en incorpore de 0,075 à 0, 125 % en poids, sur la base du poids total de la composition (de 0,045 à 0,075 % sur la base du poids du plâtre utilisé comme ingrédient) pour une application à la

machine. Dans une autre composition hautement préférée con-

tenant en poids 35 %o de plâtre, on n'incorpore pas de retar-

dateurs pour une application à la truelle et on en incorpore

0,05 % en poids sur la base du poids de la composition tota-

le (0,14 % sur la base du poids du plâtre utilisé comme in-

grédient) pour une application à la machine afin d'obtenir

une durée du temps de prise égale à 70 minutes.

On peut, facultativement, incorporer un inhibiteur de corrosion aux compositions selon l'invention afin d'atténuer les effets corrosifs possibles de la composition sur des guide-fils en aluminium ou en acier galvanisé. N'importe lesquels des divers produits disponibles dans le commerce en vue de telles applications et qui sont compatibles avec des

systèmes aqueux peuvent être utilisés à concurrence des pro-

portions habituelles. Par exemple, on peut utiliser des préparations contenant de l'octehydrate de métaborate de sodium ou du tétraborate de sodium, ou des préparations

contenant du nitrite de sodium, ou bien des mélanges prépa-

rés, disponibles dans le commerce, comprenant des nitriles de bore et tels que ceux vendus sous la marque "FERNOX"I par Newage Industries, les divers éthers de glycol, et des

mélanges de ces substances.

On prépare les compositions sèches à base de plâtre selon l'invention en mélangeant les divers composants dans

un état sec, à concurrence des proportions spécifiées.

Etant donné que la glycérine est généralement disponible dans un état liquide et que les proportions de glycérine et

d'acide borique sont très petites, on les incorpore de pré-

férence en les prémélangeant avec l'un des agrégats légers avant d'incorporer l'agégat léger au reste des ingrédients mélangés. Après la formation du mélange, on peut conserver pendant longtemps la composition sèche à base de plâtre

jusqu'à ce que l'on désire l'utiliser pour établir une bar-

rière anti-feu en y incorporant de l'eau. Les compositions sèches en question à base de plâtre se conservent bien, et après que l'on y a incorporé de l'eau elles fournissent de

bonnes compositions du type mortier pour former des barriè-

res anti-feu se prêtant particulièrement bien à une appli-

cation à la main ou à la machine. Ainsi que les spécialis-

tes le savent bien, un plâtre que l'on veut appliquer à la main doit avoir, pour pouvoir être convenablement étalé, une consistance plus épaisse que des plâtres que l'on veut

appliquer à la machine. Par conséquent, les plâtres à ap-

pliquer à la main doivent posséder des caractéristiques de plasticité et d'onctuosité permettant de les travailler et de les appliquer à la truelle d'une manière satisfaisante, et les plâtres à appliquer à la machine doivent posséder de meilleures caractéristiques d'écoulement quand on y applique de l'énergie. On a constaté que les compositions du type

ciment à base de gypse selon l'invention possèdent d'excel-

lentes caractéristiques de travaillabilité, plus particulie-

rement en ce qui concerne la pseudo-plasticité, l'onctuosité et les qualités de plasticité. La variation des proportions

d'eau à l'intérieur des intervalles spécifiés permet de mai-

triser le degré de plasticité ordinaire et d'onctuosité qui

donne plus de corps au cours d'une application à la main.

La proportion d'eau à incorporer à la composition sèche pour former la barrière anti-feu/selon, principalement qu' il s'agit d'une application à la main ou à la machine. Les moyens d'application détermineutaussi dans une large mesure la durée du temps de prise nécessaire pour la composition et les proportions ou les types d'ingrédient retardateur facultatif. La durée du temps de prise du mortier aqueux, telle qu' elle est déterminée par l'essai normalisé Vicat bien connu

dans l'industrie du plâtre, pourra généralement varier de-

puis environ 10 minutes jusqu'à environ 3 heures ou un peu plus selon les moyens d'application envisagés. Pour une mise en place à la main ou une application à la truelle, une

consistance moindre et une durée du temps de prise plus brè-

ve sont souhaitables pour permettre d'établir des couches

successives de mortier appliquées jusqu'à obtention de l'é-

paisseur de barrière anti-feu désirée. Ceci est particuliè-

rement approprié pour des applications d'arrête-feu o de petits lots de mortier doivent être préparés et placés à la main pour commencer à remplir une ouverture de pénétration

au travers d'une paroi ou d'un plafond. lors de la forma-

tion d'un garde-feu, généralement il sera souhaitable de prévoir de plus fortes consistances et des durées de temps de prise plus longues pour qu'il soit possible de pomper les composition dans des conduites d'assez grande longueur et de les mettre en place sans qu'intervienne une prise prématurée.

L'énergie mécanique nécessaire pour que le système ma-

nifeste des propriétés de pseudo-plasticité pendant une ap-

plication à la main se trouve développée pendant le gâchage avec de l'eau, la coulée, le travail et l'application à la truelle; et, pendant une application à la machine, elle se

trouve développée pendant le gâchage, le pompage et la pro-

jection. Un autre apport d'énergie supplémentaire, fourni après une application initiale de la composition à base de

plâtre, est facilement réalisable en faisant vibrer la com-

position, par exemple par des chocs mécaniques ou en frap-

pant avec un maillet en caoutchouc sur le guide-fils ou sur une portion adjacente de la paroi. On poursuit une telle action pendant que l'on coule la matière et aussi pendant la prise visible de la composition mise en place jusqu'à ce que

la zone à traiter soit remplie au point de déborder.

On a pu montrer que, pour des pénétrations au travers

d'ouvertures, il est possible de réaliser des arrête-feu sa-

tisfaisants, en utilisant des compositions selon l'invention,

si l'on accumule de la matière en question jusqu'à une épais-

seur d'environ 5 cm à partir de la surface du mur ou autre

paroi. Pour des applications du type garde-feu, il est gé-

néralement désirable de prévoir un bloc d'environ 5 cm d'é-

paisseur sur les câbles et au moins de 0,6 à 1,2 cm sur le fond de caniveaux guide-fils à fond plein, une épaisseur

pouvant atteindre environ 2,5 cm étant plus avantageuse.

On a constaté que l'emplacement le plus difficile pour la pénétration du mortier est celui à hauteur duquel les câbles sont posés parfaitement en ligne dans le guide-fils et se touchent. Dans ce cas, si on parvient à écarter les câbles ne fût-ce que de 0,6 cm, cela permet une pénétration facile et assure, au fond du guide-fils, l'établissement d'un bon scellement avec la composition à base de plâtre. D'autre

part, dans le cas de guide-fils du type "échelle ou à bar-

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reaux" dont le fond comporte des ouvertures en forme de fen-

tes au lieu d'être plein comme pour les guide-fils le plus souvent utilisés, il est souhaitable d'obturer temporaire-' ment les ouvertures du fond, par exemple en appliquant un matériau en feuille rigide quelconque contre le fond du

guide-fils. Il est considéré comme préférable que la feuil-

le comporte des rebords en saillie d'une épaisseur d'environ 0,6 à 2,5 cm afin d'établir un espacement notable au-dessous du fond du guide-fils, espacement qui pourra être rempli de

composition à base de plâtre. Pour cet usage, on peut uti-

liser un morceau de tôle métallique, de la matière plastique en feuille, un panneau de bois dur, un panneau de gypse, des feuilles en fibres de verre, etc. On peut aussi utiliser du

canevas de fibres de verre ou même d'étroites lattes en toi-

le métallique pour recouvrir les ouvertures ou fentes dans le fond des guide-fils du type en échelle. La manière la plus avantageuse de mettre en place une quantité suffisante de mortier contre le fond d'un guide- fils à fentes consiste à répartir à la truelle une certaine quantité de mortier sur

une feuille comportant des rebords remontants, puis à appli-

quer la feuille en la serrant contre le fond du guide-fils.

A titre de variante, on peut fixer une feuille, par exemple à l'aide de rubans adhésifs, directement sur le fond du

guide-fils, sans espacement, pour empêcher une fuite du mor-

tier hors du guide-fils au cours d'une application à la ma-

chine, ou bien l'espacer d'environ 1,2 ou 2,5 cm au-dessous du guide-fils et projeter ou pomper du mortier jusque dans

le guide-fils et facultativement jusque dans la plaque cons-

tituant le fond avant de la serrer contre le fond. Pour un tel type d'application, il s'est révélé particulièrement désirable d'accroître la proportion d'eau d'environ 10 cm) au-dessus de la consistance normale d'un mortier à appliquer à la machine, car ainsi le mortier peut couler facilement et

complètement au travers d'ouvertures, même si elles ne mesu-

rent que 3 mm, avec de très légères vibrations. Aux consis-

tances adéquates en vue d'une application à la truelle, ou à

celle qui correspond à l'extrémité inférieure de l'interval-

le des consistances normales pour l'application par pompage, il est nécessaire de recourir à de puissantes vibrations ou

à des chocs assez forts pour provoquer l'écoulement du mor-

tier, plus spécialement quand on utilise comme fond temporai-

re une plaque sans rebords ménageant un espacement au-dessoe du fond du guide-fils. Une feuille en matière plastique, et plus particulièrement une matière acrylique transparente du type "PLEXIGLAS", est préférée car elle permet de vérifier visuellement le remplissage de la zone voisine du fond du guide-fils, et l'adhérence de la composition à base de gypse

partiellement séchée y est moindre que sur d'autres matéri-

aux oh la trop forte adhésion de la composition provoque des

dommages de la surface de composition à base de gypse incom-

plètement consolidée quand il faut enlever la feuille après

la prise de la composition.

-Pour une application à la truelle, avec une composition àbase de plâtre contenant la proportion d'eau adéquate, dans

des ouvertures percées au travers de murs, cloisons, plan-

chers et plafonds pour y permettre la pénétration de câbles,

il est considéré comme préférable de placer, dans l'ouvertu-

re de traversée, un tampon de base contre lequel on pourra appliquer du mortier à la truelle. On peut former un tel tampon de base en découpant un morceau d'un matériau isolant

élastique ou compressible tel que de la natte de laine miné-

rale un peu plus grand que l'ouverture et en l'y poussant jusqu'à une profondeur d'environ 5 cm à partir de la face

avant du mur ou cloison, etc. Comme autres matériaux utili-

sables pour former de tels tampons d'obturation, on peut notamment citer du panneau de gypse, du panneau aggloméré

dur, de la latte métallique, des feuilles de matière plasti-

que et analogues. Quand on utilise un tampon obturateur en feutre de laine minérale, il est particulièrement avantageux de placer un revêtement superficiel contre le feutre, plus particulièrement lorsqu'il s'agit de larges ouvertures, afin de diminuer la force qu'il est nécessaire d'appliquer sur la truelle pour mouiller le feutre avec le mortier aqueux. la

mise en place d'un tel revêtement superficiel peut être aus-

si simple qu'un prémouillage de la surface du feutre avec de

l'eau ou que l'incorporation d'une petite proportion d'a-

- 21

gents mouillants classiques dont l'utilisation est bien con-

nue dans les techniques d'application du plâtre. Une autre méthode consiste à placer un lattis métallique de plâtrage sur la face avant d'untel feutre isolant afin d'établir une base structuralement plus résistante pour recevoir la compo- sition aqueuse à base de plâtre, ou à prévoir un revêtement de latex polymbre tel que du latex "IPLASTERWEL1D" appliqué

sur le feutre isolant afin de le rendre étanche et de ren-

forcer la masse appliquée à la truelle selon un mode opéra-

toire bien connu dans les techniques d'application du plâ-

tre. Enfin, selon encore un autre mode d'application à la truelle, on peut étaler la composition à base de plâtre à l'aide d'une truelle sur le fond de guide-fils à fond ouvert pour le sceller et recouvrir complètement les câbles. On constate que la travaillabilité à la truelle dépend de la

consistance, et que c'est à peu près vers le milieu de l'in-

tervalle de consistance recommandé qu'il est le plus avanta-

geux d'opérer, car à l'extrémité inférieure on peut observer une déchirure et un enroulement du mortier épais, tandis qu'

à l'extrémité supérieure il se produit une perte d'onctuosi-

té à cause de la fluidité croissante et une plus grande ten-

dance à un débordement et à un gaspillage de mortier. L'in-

tervalle de consistance le plus avantageux pour l'applica-

tion à la truelle lorsqu'on utilise une composition selon

l'invention ayant une consistance normale de 140 cm3 appa-

rait se situer depuis environ 25 jusqu'à 35 cm3 au-dessous de cette consistance. Pour cette valeur, le mortier aqueux

peut être facilement appliqué à la truelle jusqu'à une é-

paisseur comprise entre environ 2,5 et 3,8 cm sur une surfa-

ce verticale sans le stratifier en couches. Aux autres

consistances, il convient d'appliquer des couches successi-

ves de moindre épaisseur pour éviter que le mortier coule sur les surfaces verticales et pour remplir complètement

entre le support de paroi et le support d'appui arrière.

L'exemple suivant illustre divers modes de réalisation particuliers des compositions selon la présente invention, qui ont été choisis à titre bien entendu non limitatif. Il s'agit de compositions préférées, mais les spécialistes comprendront facilement que l'on peut utiliser, à la place des ingrédients spécifiés (agrégats légers, accélérateurs ou retardateurs, inhibiteurs de corrosion, etc.), 1bien

d'autres sans s'écarter pour autant de la portée ni de l'es-

prit de l'invention. Dans l'Exemple, deux compositions pré- férées différentes ont été soumises en laboratoire à des épreuves d'évaluation simulant l'utilisation réelle dans des

systèmes de câbles électriques.

EXEMPLE

Evaluation d'un garde-feu pour câbles dans un guide-fils

horizontal.-

Pour un essai d'incendie sur un faisceau horizontal de câbles, une section de caniveau guide-fils est supportée sur quatre pieds en acier à 61 cm au-dessus de la sole d'un four pour essais d'incendie. La chambre à feu mesure 2,44 mètres de longueur, 2,13 mètres de largeur et 1,83 mètre de hauteur

et est équipée de deux évents d'échappement d'air à circula-

tion forcée; il y est prévu une paroi latérale de visée -

permettant d'observer les flammes et la fumée. On a choisi pour cet essai un caniveau guide-fils du type échelle en acier galvanisé de 1,588 mm d'épaisseur, mesurant 457 mm de largeur et 102'mm de profondeur avec un espacement de 25,4 mm entre échelons parce que les ouvertures ainsi ménagées dans le fond du caniveau fournissent une source constamment disponible d'air pouf la combustion du câble, et parce que ce type de caniveau est bien représentatif de l'équipement

réel dans de nombreuses centrales d'énergie déjà anciennes.-

Une section de ce caniveau mesurant environ 1,53 mètre de longueur est attachés aux pieds et on y place 40 tronçons, de chacun 2,13 mètres de longueur, de câble-témoin de 600 volts de 19 mm de diamètre et comportant quatre conducteurs

de 7 brins de fil de cuivre de 2,59 mm de diamètre,avec iso-

lant en caoutchouc de butyle et gaine en poly(chlorure de vinyle), de façon telle que chaque tronçon de câble dépasse

et pende d'environ 30 cm au-delà de l'extrémité du cani-

veau guide-fils tout en laissant subsister de l'espace entre les câbles dans le caniveau pour la circulation d'air. Les extrémités pendantes des câbles sont disposées au-dessus de

trois brûleurs à gaz naturel placés dans la sole de la cham-

bre à feu.

(A) Formule de composition préférée avec perlite

Un morceau de 457 mm d'une section de caniveau guide-

fils à fond plein est fixé au caniveau guide-fils en forme d'auge 61 cm à partir de l'extrémité à exposer au feu de manière à couvrir temporairement 0ouvertures d'échelons o

la composition de barrière anti-feu devrait être coulée.

Pour la présente évaluation, 6,803 kg de la composition pré-

férée à base de plâtre contenant de la perliteSont mélangés avec 9,525 kg d'eau et sont versés sur les câbles afin de former le garde-feu. En frappant sur le guide-fils avec un maillet en caoutchouc pendant la mise en place du mortier,

on permet à la composition à base de plâtre de couler com-

plètement autour des câbles dans le guide-fils. La compo-

sition à base de gypse ainsi coulée s'étend sur la totalité des 457 mm de la largeur du caniveau guide-fils et, dans le sens de la longueur, sur 406 mm le long du fond du caniveau en formant une pente jusqu'à 305 mm en travers du haut du caniveau. Par conséquent, le garde-feu mesure, en moyenne,

356 mm de longueur, 102 mm de profondeur et 457 mm de lar-

geur. On laisse sécher la composition à base de gypse, ain-

si coulée, à la température ambiante ordinaire et avec une

circulation d'air forcée pendant cinq jours avant de procé-

der à l'essai d'exposition au feu.

Pendant l'essai d'exposition au feu, on allume les trois brûleurs à gaz placés directement au-dessous des

extrémités des câbles, et on observe que l'isolant des câ-

bles commence à brûler lentement. Cinq minutes après le début de l'essai, la combustion de l'isolant est assez vive pour que l'on éteigne les brûleurs à gaz naturel. L'isolant des câbles continue à brûler librement, en dégageant de

grandes quantités dé fumée noire. Cette combustion se pour-

suit pendant une heure et dix minutes, quand toutes les ma-

tières combustibles recouvrant les conducteurs des câbles Jusqu'au gardefeu ont été consumées, et le feu s'éteint alors de-lui-même. On sort le caniveau guide-fils du four et on le laisse refroidir. On sort facilement, à la main, les câbles hors du caniveau guide-fils. L'enlèvement des

câbles révèle que la composition à base de gypse a bien rem-

pli tous les vides entre les câbles jusqu'au fond du cani-

veau guide-fils sur une longueur d'approximativement 356 mm.

L'examen de l'ensemble après l'essai prouve que les isolants des câbles ont été complètement détruits jusqu'au garde-feu,

* mais sont restés inaffectés après environ 25 mm de pénétra-

tion dans la composition à base de gypse, et que les câbles

sur l'extrémité "froide" du caniveau guide-fils restent in-

affectés.

(B) Formule de composition préférée avec vermiculite On répète l'essai d'exposition au feu sur un caniveau guide-fils horizontal en utilisant la composition préférée

avec vermiculite comme matière garde-feu à base de gypse.

Pour l'essai d'exposition au feu, on utilise le même équi-

pement et les mêmes modes opératoires que ceux décrits ci-

dessus pour l'évaluation (A), à l'exception du fait que les

tronçons de câble-témoin mesurent chacun 25,4 mm de diamè-

tre et sont à 9 conducteurs de 7 brins de fil de cuivre

avec isolant au caoutchouc de butyle et enveloppe en poly-

(chlorure de vinyle). On pense que des produits chimiques

retardateurs d'inflammation ont été incorporés par le fabri-

cant à ce type de câble.

Pour l'évaluation, on mélange, à des lots de 6,803 kg de composition à base de plâtre, 9,525 kg d'eau, ce qui correspond à un gâchage avec une consistance normale de cm3. Le mortier coulé forme un garde-feu à base de gypse mesurant 457 mm de largeur, 406 mm de longueur et 102 mm de profondeur dans le caniveau guide-fils, commençant 762 mm à partir de l'extrémité du caniveau guide-fils du type échelle. On laisse sécher le garde-feu et on le maintient sous circulation forcée d'air chaud (environ930C) pendant 27 jours avant de procéder à l'essai d'exposition au feu

afin de-simuler la chaleur engendrée et les brusques pous-

sées de chaleur par surintensités observables en cours d'u-

tilisation normale d'un câble de transport d'énergie élec-

trique. Une analysepar diffraction de rayons Xde la -

composition constituant la barrière anti-feu à la fin de sa préparation, avant de procéder à l'essai d'exposition au feu,

prouve que le gypse a été reconverti en l'hémihydrate.

Pour cet essai d'exposition au feu, on installe deux brûleurs à gaz supplémentaires car des évaluations portant sur le câble utilisé pour le présent essai ont prouvé que la propagation du feu n'est ni facile, ni rapide le long de

ce câble. Les brûleurs additionnels sont placés dans la so-

le du four, 305 mm du près du garde-feu, le long de chaque paroi latérale du caniveau guide-fils. Les trois brûleurs placés sous les extrémités pendantes des câbles comme pour l'évaluation (A) sont initiatement allumés, et on observe que l'isolant des câbles commence à fumer, puis à brûler

lentement, le feu s'étendant lentement vers le garde-feu.

Une heure et 50 minutes après, on allume un des brûleurs supplémentaires, de sorte que 4 brûleurs fonctionnent. Deux heures et 15 minutes après le début de l'essai, on éteint un des brûleurs placés sous les extrémités des câbles; après 3 heures et 20 minutes, on éteint tous les brûleurs. Le feu continue à brûler jusqu'à 5 heures et 54 minutes après le début de l'essai, puis il s'éteint de lui-même. L'isolant jusqu'au garde-feu a été consumé, mais le feu ne s'est pas étendu au-delà du garde-feu et on constate que les câbles,

de l'autre côté de la barrière anti-feu, ne comportent exté-

rieurement ni cloquage, ni fusion visibles de leur gaine

externe ou de l'isolant de leurs conducteurs. Après refroi-

dissement, on peut facilement sortir, à la main, les câbles hors du gardefeu. L'examen du garde-feu en gypse révèle l'existence de plusieurs petites fissures courant le long du bloc et pénétrant vers l'intérieur du bloc jusqu'aux câbles supérieurs. Pendant l'exposition à la chaleur d'un incendie les câbles à âmes conductrices métalliques se dilatent et se déforment, et on pense que c'est la force développée par

suite de la dilatation thermique des conducteurs qui a pro-

voqué la formation de ces fissures.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Composition du type ciment à base de gypse utilisa-

ble pour constituer des barrières anti-feu pour la protec-

tion de câbles électriques, laquelle composition est carac-

térisée en ce qu'elle possède, à l'état sec, une densité ap- parente comprise entre environ 400 et environ 560 kg/m3 et

une résistance à la compression, après prise complète, infé-

rieure à environ 21 kg/cm2, et en ce qu'elle comprend, en poids: d'environ 30 à environ 80 % d'hémihydrate de sulfate

de calcium; d'environ 10 à environ 40 % de terre d'infusoi-

res, servant d'agrégat, ayant une densité apparente comprise entre environ 80 et environ 256 kg/m3 et une capacité de transport d'eau comprise entre environ i,5 et environ 4 fois son poids d'eau; d'environ 10 à environ 30 % d'un second agrégat ayant, à l'état sec, une densité apparente comprise entre environ 80 et environ 320 kg/m3 et une capacité de transport d'eau comprise entre environ 0,7 et environ 4 fois son poids d'eau; et, sur-la base du poids de l'hémihydrate, d'environ 0,05 à environ 1,25 % de glycérine et d'environ

0,05 à environ 0,7 % d'acide borique.

2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle possède une résistance à la compression, après prise complète, comprise entre environ 7 et environ 14 kg/ cm2.

3. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle possède une résistance à la compression, après prise complète, comprise entre environ 9,8 et environ 11,2 kg/cm2.

4. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la terre d'infusoires possède une granulométrie telle qu'environ 95 % de ce.t agrégat passent au travers d'un tamis normalisé no 325 (à ouvertures carrées mesurant 0,044

mm de côté).

5. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second agrégat possède une granulométrie telle qu'environ 30 % de cet agrégat passent au travers d'un tamis normalisé no 50 (à ouvertures carrées mesurant 0,297 mm de côté).

6. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'hémihydrate de sulfate de calcium possède une

consistance normale supérieure à environ 80 cm3.

7. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, en poids, environ 60 % d'hémihydra-

te de sulfate de calcium; environ 20 % de terre d'infusoi-

res; environ 20 % de vermiculite; et, sur la base du poids de l'hémihydrate, environ 0,7 % de glycérine et environ

0,07 % d'acide borique.

8. Composition selon la revendication 1, caractérisée

en ce qu'elle comprend, en poids, environ 55 % d'hémihydra-

te de sulfate de calcium; environ 35 % de terre d'infusoi-

res; environ 28 % de perlite; et, sur la base du poids de l'hémihydrate, environ 0,7 % de glycérine et environ 0,07 %

d'acide borique.

9. Masse pseudo-plastique durcissable caractérisée en ce qu'elle comprend une suspension aqueuse d'une composition

selon la revendication 1.

10. Masse durcissable selon la revendication 9 pour application par pompage, caractérisée en ce qu'elle contient entre environ 120 et environ 170 kilogrammes d'eau pour 100 kilogrammes de composition sèche du type ciment à base de gypse.

11. Masse durcissable selon la revendication 9 pour

application à la truelle, caractérisée en ce qu'elle con-

tient entre environ 100 et environ 130 kilogrammes d'eau pour 100 kilogrammes de composition sèche du type ciment à

base de gypse..