FR2486570A1

FR2486570A1 - Composite insulated structural panels for building dwellings - having foam or mineral wool between layers of cement and plasterboard

Info

Publication number: FR2486570A1
Application number: FR8015758A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-07-11
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1982-01-15
Also published as: FR2486570B1

Abstract

Composite panels for domestic buildings include a strong, weatherproof surface, a layer of thermal insulation and a smooth internal surface where the external layer is of resin-bonded concrete and the insulating layer is of mineral wool or foamed rigid or semi-rigid resin superficially impregnated by the cement on one face. The resin bonded cement is cast in a shallow mould and overlaid with the insulating material prior to setting (by e.g. stoving at 60 deg.C for 20 mins.). Opt. such a cement/foam combination is inverted on to another layer of cast cement to partly impregnate and coat the opposite face of the insulation; alternatively the insulation may previously have been bonded on one face to a layer of plasterboard covered with a base or decorative paper on its opposite face. The prefabricated structure eliminates need for sectional assembly on site, esp. skilled hand lay-up of impermeable surface layers or introduction of insulation into narrow cavities. Combines fire resistance with thermal and acoustic insulation and integral decoration. Tolerant of minor spatial shifts between the two solid layers.

Description

PANNEAU COMPLEXE POUR LA REALISATION D'IMMEUBLES DIVERS ET
PROCEDE POUR SON OBTENTION.COMPLEX PANEL FOR THE PRODUCTION OF VARIOUS BUILDINGS AND
PROCESS FOR OBTAINING IT.

La présente invention a trait a un nouveau type de panneau complexe utilisable pour la réalisation des murs, telles que les façades extérieures et/ou les cloisons intérieures, d'immeubles divers par exemple d'immeubles destinés a l'habitation
Elle concerne également un procédé pour la réalisation de tels panneaux.The present invention relates to a new type of complex panel usable for the production of walls, such as exterior facades and / or interior partitions, of various buildings for example of buildings intended for housing.
It also relates to a method for producing such panels.

Dans la suite de la description, l'invention sera décrite plus particulièrement dans le cas dtun panneau servant à la réalisation des façades extérieures d'un immeuble mais il est évident que cela n'est pas limitatif. In the following description, the invention will be described more particularly in the case of a panel used for the production of exterior facades of a building, but it is obvious that this is not limiting.

A ce jour, dans le domaine de la construction, la solution la plus utilisée pour la réalisation des façades ou murs extérieurs fait appel à de la maçonnerie (murs en béton, en brique, en pierre), l'isolation et la finition étant réalisées ultérieurement, dans une phase séparée, en rapportant contre le mur des couches additionnelles de matériaux divers (plaques de polystirène expansé, laine de verre, panneaux de platte...). To date, in the field of construction, the most used solution for the realization of facades or exterior walls uses masonry (concrete, brick, stone walls), insulation and finishing being carried out. later, in a separate phase, adding additional layers of various materials against the wall (expanded polystyrene sheets, glass wool, plank panels, etc.).

Si cette solution donne de bons résultats quant aux fonctions à remplir, elle présente comme inconvénient de réclamer une main d'oeuvre-abondante sur le chantier lors de sa réalisation et donc de ce fait, entraîne des couts élevés. If this solution gives good results as to the functions to be fulfilled, it has the disadvantage of requiring abundant labor on the site during its realization and therefore therefore, entails high costs.

I1 a été également propose d'utiliser des panneaux préfabriqués,
constitués par exemple de plaques de matières stratifiées qgi sont mises en place entre les éléments porteurs constituant la structure de l'ensemble.It has also been proposed to use prefabricated panels,
consisting for example of qgi laminated material plates are placed between the load-bearing elements constituting the structure of the assembly.

De telles plaques ne permettent cependant pas d'assurer l'isolation thermique et il est donc nécessaire,ccmm3 précéderment,de rapporter des couches complémentaires d'isolation et de finition intérieures après mise en place de ces panneaux.However, such plates do not provide thermal insulation and it is therefore necessary, ccmm3 previously, to add additional layers of insulation and interior finish after these panels have been put in place.

Une telle opération necessite donc une main-d'oeuvre importante pour effectuer cette pose et ce sur le site même de construction. Such an operation therefore requires significant labor to perform this installation and this on the construction site itself.

Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type de matériau complexe qui surmonte les inconvénients des matériaux et techniques antérieurs utilisés pour la réalisation de parois diverses et notamment la réalisation de murs extérieurs de maisons d'habitation ou d'immeubles. However, we have found, and this is what is the subject of the present invention, a new type of complex material which overcomes the drawbacks of the prior materials and techniques used for the production of various walls and in particular the production of external walls of residential houses or buildings.

Elle a trait plus particulièrement à un nouveau type de matériau, se présentant sous la forme de panneau, pouvant être plan ou avoir un profil courbe dont la surface peut être réglée ou gauche, ce matériau remplissant par lui-mêmes les différentes fonctions qui sont généralement demandées à des murs extérieurs à savoir
- résistance aux intempéries et résistance au feu,
- étanchéité,
- isolation phonique et thermique,
- effet décoratif pouvant être adapté au projet architectural,
- présentation interne permettant une utilisation directe.It relates more particularly to a new type of material, in the form of a panel, which can be flat or have a curved profile whose surface can be adjusted or left, this material fulfilling by itself the various functions which are generally requested from exterior walls namely
- weather resistance and fire resistance,
- sealing,
- sound and thermal insulation,
- decorative effect that can be adapted to the architectural project,
- internal presentation allowing direct use.

Par ailleurs l'invention concerne également un procédé pour la réalisation d'un tel matériau, procédé qui présente l'avantage de pouvoir être mis en oeuvre industriellement en atelier ce qui permet d'économiser une part importante de main-d'oeuvre au moment de la pose. Furthermore, the invention also relates to a process for producing such a material, a process which has the advantage of being able to be used industrially in the workshop, which makes it possible to save a large part of labor at the time. of the pose.

D'une manière générale, l'invention concerne donc un ma tériau complexe, se présentant sous la forme de panneau, destiné à la réalisation de parois diverses tels que les murs extérieurs de maisons d'habitation ou d'immeubles, ce matériau étant du type constitué par
- une couche extérieure résistante, sur le plan mécanique ainsi qu'aux intempéries,
- une couche médiane d'isolation thermique rapportée contre la face interne de la couche extérieure,
- un revêtement interne recouvrant la couche d'isolation, et il se caractérise par le fait
- que la couche extérieure est constituée par du béton de résine,
- que la couche d'isolation est noyée, sur une partie de son épaisseur, à l'intérieur de la matière formant la couche extérieure.In general, the invention therefore relates to a complex material, in the form of a panel, intended for the production of various walls such as the exterior walls of residential houses or buildings, this material being of type consisting of
- an outer layer which is mechanically and weatherproof,
- a middle layer of thermal insulation applied against the internal face of the external layer,
- an internal coating covering the insulation layer, and it is characterized by the fact
- that the outer layer is made of resin concrete,
- that the insulation layer is embedded, over part of its thickness, inside the material forming the outer layer.

Par "béton de résine1,, on désigne une matière susceptible de se présenter sous un état pâteux permettant de la mouler et qui, après durcissement, conserve la forme qui lui a été donnee. Un tel matériau peut être, par exemple, à base d'un mélange de métacrylate de méthyle et de sable ayant une granulométrie déterminée, des pigments colorés pouvant être incorporés audit mélange. By "resin concrete1" is meant a material capable of being in a pasty state enabling it to be molded and which, after hardening, retains the shape which has been given to it. Such a material may for example be based on 'A mixture of methyl metacrylate and sand having a determined particle size, colored pigments can be incorporated into said mixture.

Conformément à l'invention, la couche médiane d'isolation qui est noyée, sur une partie de son épaisseur, à l'intérieur du béton de resine,sera choisie parmi les matériaux susceptibles d'être "mouilles" par ledit béton tel que par exemple un feutre de laine, de verre de roche; une mousse rigide ou semirigide à base de polyuréthane, de polyester ou de polyéter. According to the invention, the middle layer of insulation which is embedded, over part of its thickness, inside the resin concrete, will be chosen from materials capable of being "wet" by said concrete such as by example a wool felt, rock glass; a rigid or semi-rigid foam based on polyurethane, polyester or polyeter.

Par contre, si le matériau isolant est susceptible d'être dissout ou de réagir avec le métacrylate de methylevacH utilisation sera délicate. Par ailleurs, il ne faut pas que cettecouche isolante puisse être détériorée thermiquement par l'élévation de température qui se produit lors de la réaction de polymérisation de la résine. Ainsi, l'utilisation de polystyrène expansé s'avère très délicate.Avantageusement, la couche médiane d'isolation est recouverte préalablement à son incorporation dans l'épaisseur de la couche externe, d'un revêtement interne qui peut être une plaque de plâtre contrecollée de papier, de contre-plaqué, d'isorel ou tout autre matériau permettant la pose d'un papier-peint, le dépôt d'une couche de peinture ou qui puisse encore facilement être tendu de tissu.On the other hand, if the insulating material is likely to be dissolved or to react with methyl methacrylate, use will be delicate. Furthermore, this insulating layer must not be able to be thermally deteriorated by the rise in temperature which occurs during the polymerization reaction of the resin. Thus, the use of expanded polystyrene proves to be very delicate. Advantageously, the middle layer of insulation is covered before its incorporation into the thickness of the external layer, of an internal coating which can be a plasterboard laminated of paper, plywood, hardboard or any other material allowing the installation of a wallpaper, the deposit of a layer of paint or which can still easily be stretched with fabric.

Dans une variante de l'invention, le matériau conforme à l'invention comporte un revêtement interne qui est lui-même constitué par une seconde couche de béton de résine dans laquelle est également partiellement noyée la couche médiane isolante. In a variant of the invention, the material according to the invention comprises an internal coating which itself consists of a second layer of resin concrete in which the insulating middle layer is also partially embedded.

L'invention concerne également un procédé pour la réalisation d'un tel matériau. The invention also relates to a method for producing such a material.

D'une manière générale, ce procédé consiste
- à couler dans un moule ayant la forme et les dimensions du panneau à réaliser un béton de résine sous forme pâteuse,
- à recouvrir d'une couche de matière isolante le béton ainsi coulé,
- à faire pénétrer partiellement la matiere isolante à l'intétieur du béton de résine,
- à provoquer le polymérisation de ladite résine par exem- ple par traitement thermique,
- et enfin, à démouler le complexe formé.Generally, this process consists
- to be poured into a mold having the shape and dimensions of the panel to make a resin concrete in pasty form,
- to cover the concrete thus poured with a layer of insulating material,
- partially penetrating the insulating material inside the resin concrete,
- to cause the polymerization of said resin, for example by heat treatment,
- And finally, to unmold the complex formed.

Dans une variante de ce procédé, après réalisation d'un tel panneau, on le retourne et on dispose la couche de matière isolante sur une seconde couche similaire à la première de manière à réaliser un complexe en "sandwich". Contrairement aux panneaux complexes réalisés à ce jour et qui sont constitués de couches successives assemblées les unes aux autres par collage, le panneau selon l'invention présente comme caractéristique essentielle que la couche apportant l'isolation thermi- que n'est pas collée au béton de résine mais est intégrée à ce béton lors de sa fabrication. Cela est obtenu en recouvrant la masse pâteuse de béton de résine lors de sa fabrication aux la couche constituant l'isolation thermique, qui, soit sous son propre poids, soit éventuellement sous une légère pression pénètre légèrement à l'intérieur dudit béton.Lors de la polymérisation de la résine, la partie de la couche isolante qui a été mouillée par cette dernière se trouve emprisonnée,réalisant ainsi une excellente cohésion du béton de résine et de ladite couche isolante sans qu'il soit besoin d'aucune opéra- tion de collage entre les deux produits. In a variant of this process, after making such a panel, it is turned over and the layer of insulating material is placed on a second layer similar to the first so as to produce a “sandwich” complex. Unlike the complex panels produced to date and which consist of successive layers assembled together by gluing, the panel according to the invention has the essential characteristic that the layer providing the thermal insulation is not bonded to the concrete. resin but is integrated into this concrete during its manufacture. This is obtained by covering the pasty mass of resin concrete during its manufacture in the layer constituting the thermal insulation, which either under its own weight or possibly under slight pressure penetrates slightly inside said concrete. the polymerization of the resin, the part of the insulating layer which has been wetted by the latter is trapped, thus achieving excellent cohesion of the resin concrete and of said insulating layer without the need for any operation of bonding between the two products.

Par ailleurs, il est possible d'obtenir un panneau présentant un revêtement interne également intégré en disposant sur la masse pâteuse de béton de résine une couche isolante déjà revêtue sur son autre face d'un revêtement interne. Furthermore, it is possible to obtain a panel having an internal coating also integrated by placing on the pasty mass of resin concrete an insulating layer already coated on its other face with an internal coating.

L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif. The invention and the advantages which it brings will however be better understood thanks to the embodiment given below for information but not limitation.

Conformement à l'invention, on réalise un panneau complexe convenant pour la réalisation de murs extérieurs de bâtiments, ledit panneau ayant, une fois terminé, une longueur de 2,56 mètres, une largeur de 1,54 mètre et une épaisseur d'environ 0,1 mètre. In accordance with the invention, a complex panel suitable for making exterior walls of buildings is produced, said panel having, when finished, a length of 2.56 meters, a width of 1.54 meters and a thickness of approximately 0.1 meter.

Pour réaliser un tel matériau, on procède de la manière suivante. To make such a material, the procedure is as follows.

Tout d'abord, on coule dans un moule dont la longueur et la largeur correspondent aux dimensions précitées une couche de 20 millimètres d'épaisseur d'un béton de résine constitué d'un mélange de
- 14 % de métacrylate de méthyle renfermant un durcisseur approprié,
- de sable siliceux ayant une granulométrie comprise entre quelques microns et 5 millimètres,
- de pigments colorés dans une proportion de 0,5 % du mélange.First of all, a 20 millimeter thick layer of resin concrete made up of a mixture of
- 14% methyl methacrylate containing an appropriate hardener,
- silica sand having a particle size between a few microns and 5 millimeters,
- colored pigments in a proportion of 0.5% of the mixture.

Ce béton de résine est, avant coulée, malaxé, le fond du moule étant lui-même, de manière connue, revetu d'un produit permettant le démoulage. This resin concrete is, before casting, kneaded, the bottom of the mold being itself, in known manner, coated with a product allowing demolding.

Le béton à l'état pâteux après coulée dans le moule, est soumis à un traitement de Vibrations permettant d'éliminer les bulles de gaz au voisinage de la surface du moule puis est recouvert d'une couche de laine de roche, relativement dense, t ayant une épaisseur de 60 mm. Du fait des propriétés mêmes de la laine de roche, la résine du béton, par simple capillarité, pénètre sur une épaisseur d'environ un millimètre à l'intérieur de la couche isolante. Bien entendu, en fonction de la nature du matériau isolant, cette pénétration peut être obtenue, soit comme précédemment, sous le propre poids du panneau, soit, éventuellement, en exerçant une légère pression sur ledit panneau afin de favoriser la pénétration. The concrete in the pasty state after pouring into the mold, is subjected to a vibration treatment making it possible to remove the gas bubbles in the vicinity of the surface of the mold and then is covered with a layer of rock wool, relatively dense, t having a thickness of 60 mm. Due to the very properties of rock wool, the concrete resin, by simple capillarity, penetrates a thickness of about one millimeter inside the insulating layer. Of course, depending on the nature of the insulating material, this penetration can be obtained, either as before, under the panel's own weight, or, possibly, by exerting slight pressure on said panel in order to promote penetration.

On réalise ensuite la polymérisation du béton de résine, de manière conventionnelle, par exemple par étuvage à 600C pendant environ 20 minutes. Cela étant fait, on peut procéder au démoulage du panneau obtenu et on répète les mêles opérations de manière à recouvrir la deuxième face du matériau isolant d'une couche de béton de résine. On obtient ainsi un complexe comportant deux faces externes à base de béton de résine entre lesquelles est disposée une couche d'isolation noyée sur une partie de son épaisseur à l'intérieur desdites couches de résine. The polymerization of the resin concrete is then carried out, in a conventional manner, for example by baking at 600C for approximately 20 minutes. This being done, the panel obtained can be removed from the mold and the same operations are repeated so as to cover the second face of the insulating material with a layer of resin concrete. A complex is thus obtained comprising two external faces based on resin concrete between which is disposed an insulating layer embedded over a part of its thickness inside said layers of resin.

Bien-entendu, lors de l'opération du moulage, il est possible de prévoir des réserves permettant par exemple de recevoir une fenêtre dans le panneau. Dans ce cas, la partie dormante du châssis peut être vissée dans des inserts prévus à cet effet et disposés dans le panneau avant cette polymérisation. De même, des inserts sont également incorporés avant polymérisation à la périphérie du panneau de manière à permettre sa fixation au nez des planchers de l'immeuble par des boulons qui viendront se visser dans ces inserts. Enfin, la périphérie de la plaque formée peut présenter un profil obtenu directement lors du moulage afin de mettre en place un joint d'étanchéité, servant en même temps de joint de dilatation et permettant d'obtenir lors de l'assemblage des panneaux une étanchéité parfaite à l'eau de ruissellement. Of course, during the molding operation, it is possible to provide reserves allowing for example to receive a window in the panel. In this case, the sleeping part of the chassis can be screwed into inserts provided for this purpose and arranged in the panel before this polymerization. Likewise, inserts are also incorporated before polymerization at the periphery of the panel so as to allow its fixing to the nose of the floors of the building by bolts which will be screwed into these inserts. Finally, the periphery of the formed plate can have a profile obtained directly during molding in order to set up a seal, serving at the same time as an expansion joint and making it possible to obtain a seal during assembly of the panels. perfect for runoff.

On obtient ainsi, directement en usine, un panneau complexe utilisable pour la fabrication de murs d'immeubles divers et qui, après pose, ne nécessite aucune opération complémentaire d'isolation, et/ou de finition interne. Par ailleurs, il faut noter que la couche isolante se trouve parfaitement liée au béton de résine formant les couches extérieures sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à une opération de collage entre les deux produits. En effet, lors de la polymérisation de la résine, la partie de la couche isolante qui a été mouil lée par celle-ci se trouve donc emprisonnée, réalisant ainsi une excellente cohésion du béton de résine avec ladite couche. There is thus obtained, directly in the factory, a complex panel usable for the manufacture of walls of various buildings and which, after installation, does not require any additional operation of insulation, and / or internal finishing. Furthermore, it should be noted that the insulating layer is perfectly bonded to the resin concrete forming the outer layers without it being necessary to resort to a bonding operation between the two products. In fact, during the polymerization of the resin, the part of the insulating layer which has been wetted by the latter is therefore trapped, thus achieving excellent cohesion of the resin concrete with said layer.

I1 faut également noter qu'on obtient une liaison souple entre la couche isolante interne et les faces externes à base de béton de résine, ce qui permet de pouvoir régler les deux faces lors de la pose,etant donné qu'il est possible de les déplacer légèrementl'une par rapport à l'autre. It should also be noted that a flexible connection is obtained between the internal insulating layer and the external faces based on resin concrete, which makes it possible to be able to adjust the two faces during installation, since it is possible to slightly move one relative to the other.

Par rapport aux matériaux antérieurs utilisés pour la réalisation de parois diverses, le matériau selon l'invention présente l'avantage de pouvoir être fabriqué industriellement, de comporter une couche d'isolation interne faisant partie intégrante de lui et de présenter des surfaces externes qui, éventuellement, ne nécessitent aucun traitement de finition ultérieur. Le fait qu'un tel matériau est réalise par moulage permet d'obtenir des formes très variées, de lui donner une configuration plane ou bien un profil courbe dont la surface. Compared to previous materials used for the production of various walls, the material according to the invention has the advantage of being able to be manufactured industrially, of comprising an internal insulation layer forming an integral part of it and of presenting external surfaces which, possibly do not require any further finishing treatment. The fact that such a material is produced by molding makes it possible to obtain very varied shapes, to give it a plane configuration or else a curved profile whose surface.

peut être réglée ou gauche et possède éventuellement des découpes pour l'emplacement des portes et fenêtres.can be set or left and possibly has cutouts for the location of doors and windows.

De plus, les éléments (inserts) permettant sa fixation peuvent aussi etre mis en place directement lors de l'opération de moulage. In addition, the elements (inserts) allowing its fixing can also be put in place directly during the molding operation.

Bien-entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment mais elle en couvre également toutes les variantes réalises dans le même esprit. Of course, the invention is not limited to the embodiment described above, but it also covers all the variants produced in the same spirit.

Ainsi, si dans l'exemple précédent, le matériau isolant était recouvert sur ses deux faces d'une couche de béton de résine, il pourrait être envisagé de réaliser un matériau dont seulement la face externe est à base de béton de résine, la matière isolante, par exemple laine de verre, étant elle-même recouverte préalablement d'une couche de plâtre. Thus, if in the previous example, the insulating material was covered on both sides with a layer of resin concrete, it could be envisaged to produce a material of which only the outer face is based on resin concrete, the material insulating, for example glass wool, being itself covered beforehand with a layer of plaster.

Claims

1 / Complex material intended for the production of various walls such as the exterior walls of residential houses or buildings, of the type constituted by

- a mechanical and weather resistant outer layer,

- a middle layer of thermal insulation applied against the internal face of the external layer,

- an internal coating covering the insulation layer characterized in that the outer layer is made of resin concrete and that the insulation layer is embedded, over part of its thickness, inside the forming material the outer layer.

2 / Material according to claim 1, characterized in that the resin concrete is based on a methyl methacrylate, the thermal insulation layer consisting of a felt of glass wool, rock wool, plastic foams thermiq = ent rigid or semi-rigid insulation, to the surface of which is attached an internal skin constituted for example, by a plasterboard laminated with paper on its visible face.

3 / Material according to claim-l, characterized in that the internal coating is also constituted by a layer of concrete-resin-d which is partially embedded in the insulating layer over a minority portion of its thickness.

4 / Material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the middle layer of thermal insulation makes it possible to ensure a relative displacement of the two external faces relative to one another.

5 / A method for producing a material according to one of claims 1 to 4, characterized in that it consists:

- to be poured into a mold having the shape and the dimensions of the panel to be produced, a resin concrete composition in pasty form,

- to cover the concrete thus poured with a layer of insulating material,

- partially penetrating the insulating material inside the resin concrete,

to heat treat the resin by polymerization,

- And finally, to unmold the complex thus formed.

6 / A method according to claim 5, characterized in that the insulating material is reopened prior to its incorporation into the resin concrete layer of a plasterboard on its free face.

7 / A method according to claim 5, characterized in that, after completion: of the panel, it is turned over and placed on a second layer of resin similar or not to the first and that the material is partially penetrated insulating inside this second layer of resin concrete.