FR2666107A1 - Method for increasing the strength of hollow metallic structures in the event of fire, and hollow metallic structures thus reinforced - Google Patents

Method for increasing the strength of hollow metallic structures in the event of fire, and hollow metallic structures thus reinforced Download PDF

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    • E04B1/92Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/94Protection against other undesired influences or dangers against fire

Abstract

A composition containing a mixture of pulverulent inorganic materials and a binder intended to give rise to setting inside hollow metallic structures is introduced inside the said structures. Use is made of a composition containing, moreover, at least one inorganic compound contributing molecules of water of crystallisation, the composition is introduced inside the said structures in the substantially dry state so that it flows like a dry product, and setting of the binder is brought about by moderate heating of the said hollow metallic structures, at least a part of the said inorganic compound contributing molecules of water of crystallisation not decomposing during this heating. Use, in particular, for increasing the strength of hollow metallic structures in the event of fire.

Description

La présente invention concerne un procédé pour renforcer la résistance des structures métalliques creuses à l'incendie. The present invention relates to a method for enhancing the fire resistance of hollow metallic structures.

La présente invention concerne également les structures métalliques creuses dont la résistance à l'incendie a été renforcée par la mise en oeuvre du procédé de l'invention. The present invention also relates to hollow metal structures whose fire resistance has been reinforced by the implementation of the method of the invention.

On sait que les structures métalliques creuses, très utilisées dans le domaine de la construction tant de logements ou bureaux que de locaux commerciaux et industriels, résistent mal à l'incendie. En cas d'incendie, le métal de ces structures -en général l'acier, mais aussi l'aluminium et ses alliages pour les menuiseries métalliques- perd ses propriétés mécaniques quand il est porté à haute température, et ces structures ne sont plus capables de supporter la construction dont elles constituent l'ossature, et s'effondrent. On sait que l'on recherche une tenue au feu des structures métalliques de l'ordre de une heure ou deux heures pour laisser aux secours le temps d'intervenir et de s'organiser. We know that hollow metal structures, widely used in the construction industry for both housing and offices as well as commercial and industrial premises, are not very resistant to fire. In the event of a fire, the metal of these structures - generally steel, but also aluminum and its alloys for metal joinery - loses its mechanical properties when it is brought to high temperature, and these structures are no longer capable to support the construction of which they constitute the framework, and collapse. We know that we are looking for a fire resistance of metal structures of the order of an hour or two hours to give help to the time to intervene and organize.

On sait protéger efficacement de telles structures par l'extérieur en projetant sur celles-ci un revêtement thermiquement isolant tel que celui décrit dans le brevet européen nO 0 029 883 ou dans la demande de brevet européen nO 0 356 320 au nom de la demanderesse. It is known to effectively protect such structures from the outside by projecting onto them a thermally insulating coating such as that described in European patent No. 0 029 883 or in European patent application No. 0 356 320 in the name of the applicant.

Toutefois, un tel revêtement, qui donne toute satisfaction, ne peut en général pas être utilisé dans les locaux à usage d'habitation et de bureau. However, such a coating, which gives all satisfaction, can not generally be used in premises for residential and office use.

On sait aussi injecter dans les structures métalliques creuses une boue aqueuse contenant des particules inorganiques et un liant tel que du ciment. Un tel procédé présente de nombreux inconvénients. Pour qu'une telle boue coule facilement à l'intérieur des structures creuses, on est obligé d'utiliser une quantité d'eau superieure à celle nécessaire pour la prise du ciment. On ne sait pas éliminer l'excès d'eau qui est piégé lors de la prise, qui stagne à l'intérieur des structures et provoque une corrosion interne importante et très néfaste de celles-ci. I1 se produit également une ségrégation de l'eau en direction verticale avant la prise du liant: l'eau s'accumule dans les parties basses des structures dans lesquelles l'excès d'eau nuit à une bonne prise du liant et provoque les phénomènes précités de corrosion interne.Au contraire, la quantité d'eau qui reste dans les parties hautes est inférieure à celle nécessaire pour assurer la prise du liant: cette prise est donc incomplète et imparfaite. En outre, l'eau alourdit considérablement les structures métalliques ainsi traitées. It is also known to inject into hollow metallic structures an aqueous mud containing inorganic particles and a binder such as cement. Such a method has many drawbacks. In order for such mud to flow easily inside the hollow structures, it is necessary to use an amount of water greater than that necessary for setting the cement. We do not know how to remove the excess water which is trapped during setting, which stagnates inside the structures and causes significant and very harmful internal corrosion of these. There is also a segregation of the water in a vertical direction before the setting of the binder: the water accumulates in the lower parts of the structures in which the excess of water harms a good setting of the binder and causes the phenomena internal corrosion. On the contrary, the amount of water which remains in the upper parts is less than that necessary to ensure the setting of the binder: this setting is therefore incomplete and imperfect. In addition, water considerably increases the metal structures thus treated.

Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des procédés connus, et de proposer un procédé du type précité permettant de renforcer efficacement la résistance des structures métalliques creuses à l'incendie par l'intérieur de celles-ci, sans risque d'accumulation d'eau et de corrosion interne dans les parties basses de celles-ci, sans risque de mauvais remplissage et/ou de prise incomplète et irrégulière du liant, et sans alourdissement inadmissible de ces structures. The aim of the present invention is to remedy the drawbacks of known methods, and to propose a method of the aforementioned type making it possible to effectively reinforce the resistance of hollow metallic structures to fire from inside them, without risk of accumulation of water and internal corrosion in the lower parts thereof, without risk of improper filling and / or incomplete and irregular setting of the binder, and without inadmissible weighting of these structures.

Le procédé du type précité visé par l'invention consiste à introduire à l'intérieur de ces structures une composition renfermant un mélange de matériaux inorganiques pulvérulents et un liant destiné à faire prise à l'intérieur desdites structures. The method of the aforementioned type targeted by the invention consists in introducing inside these structures a composition containing a mixture of pulverulent inorganic materials and a binder intended to set inside said structures.

Suivant l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'on utilise une composition renfermant en outre au moins un composé inorganique apportant des molécules d'eau de cristallisation, en ce qu'on introduit la composition à l'intérieur desdites structures à l'état sensiblement sec de façon qu'elle coule comme un produit sec, et en ce qu'on provoque la prise du liant par un chauffage modéré desdites structures métalliques creuses, une partie au moins dudit composé inorganique apportant des molécules d'eau de cristallisation ne se décomposant pas lors de ce chauffage. According to the invention, this process is characterized in that a composition is used which also contains at least one inorganic compound providing molecules of water of crystallization, in that the composition is introduced inside said structures to the 'substantially dry state so that it flows like a dry product, and in that it causes the setting of the binder by moderate heating of said hollow metallic structures, at least part of said inorganic compound providing molecules of water of crystallization does not decompose during this heating.

Etant donné que la composition est introduite à l'état sensiblement sec et coule comme un produit pulvérulent sec, il n'est pas nécessaire d'ajouter de l'eau pour améliorer la coulabilité de la composition et assurer un bon remplissage de l'intérieur desdites structures. Since the composition is introduced in a substantially dry state and flows like a dry pulverulent product, it is not necessary to add water to improve the flowability of the composition and to ensure good filling from the inside. of said structures.

De même, étant donné que la composition est à l'état sensiblement sec et que l'on n'ajoute pas d'eau, il n'y a ni risque de ségrégation de l'eau, et d'accumulation d'eau et de corrosion interne dans les parties basses de ces structures, ni risque de prise insuffisante ou incomplète du liant lié à la présence d'un excès d'eau. Likewise, since the composition is in a substantially dry state and no water is added, there is no risk of water segregation, and of accumulation of water and internal corrosion in the lower parts of these structures, or risk of insufficient or incomplete setting of the binder linked to the presence of an excess of water.

On obtient ainsi un remplissage régulier des structures creuses et une prise uniforme du liant. Le chauffage modéré des structures pour obtenir la prise du liant n'altère ni la forme ni la résistance desdites structures. This gives regular filling of the hollow structures and a uniform setting of the binder. Moderate heating of the structures to obtain the setting of the binder does not alter either the shape or the resistance of said structures.

Surtout, en cas d'incendie, la quantité de chaleur reçue par les structures creuses est aussitôt absorbée par la décomposition très endothermique du (ou des) composé(s) apportant des molécules d'eau de cristallisation. Cette décomposition se produisant à température constante, la température interne du métal reste sensiblement à cette température tant que dure la décomposition dudit composé, et les structures creuses gardent ainsi toute leur résistance mécanique pendant le même temps.  Above all, in the event of a fire, the quantity of heat received by the hollow structures is immediately absorbed by the very endothermic decomposition of the compound (s) providing molecules of water of crystallization. This decomposition occurring at constant temperature, the internal temperature of the metal remains substantially at this temperature as long as the decomposition of said compound lasts, and the hollow structures thus retain all their mechanical strength during the same time.

On comprend ainsi que l'on peut améliorer considérablement la tenue au feu de structures creuses ainsi protégées. It is thus understood that the fire resistance of hollow structures thus protected can be considerably improved.

Selon une première version intéressante, le liant comprend une résine thermodurcissable effectuant sa prise à une température relativement basse, telle qu'une résine urée-formol ou phénol-formol, et on chauffe les structures métalliques creuses, dans lesquelles on a introduit au préalable ladite composition à une température et pendant une durée suffisantes pour permettre la prise du liant, la composition renfermant au moins un composé apportant des molécules d'eau de cristallisation dont la température de décomposition est sensiblement supérieure à la température de prise de ladite résine. According to a first interesting version, the binder comprises a thermosetting resin effecting its setting at a relatively low temperature, such as a urea-formaldehyde or phenol-formaldehyde resin, and the hollow metallic structures are heated, in which said prior to said composition at a temperature and for a duration sufficient to allow the setting of the binder, the composition containing at least one compound providing molecules of water of crystallization whose decomposition temperature is substantially higher than the setting temperature of said resin.

On peut ainsi choisir la résine thermodurcissable et le composé apportant des molécules d'eau de cristallisation de façon que la température de polymérisation de la résine soit inférieure à la température de décomposition du composé. It is thus possible to choose the thermosetting resin and the compound providing molecules of water of crystallization so that the polymerization temperature of the resin is lower than the decomposition temperature of the compound.

Il est donc facile d'étuver en atelier les structures métalliques creuses ainsi remplies de façon à obtenir une prise régulière du liant dans toutes les parties de celles-ci sans décomposition dudit composé. It is therefore easy to steam the hollow metal structures thus filled in the workshop so as to obtain a regular setting of the binder in all the parts thereof without decomposition of said compound.

Les températures peuvent être supportées sans inconvénient par ces structures.The temperatures can be tolerated without disadvantage by these structures.

Selon une version avantageuse de l'invention, le liant ayant besoin d'être humidifié pour faire sa prise chimique ou hydraulique , on chauffe les structures métalliques creuses, dans lesquelles on a introduit au préalable ladite composition, à une température et pendant une durée suffisantes pour provoquer la libération de molécules d'eau de cristallisation en quantité suffisante pour permettre la prise chimique ou hydraulique du liant,
On peut ainsi provoquer une libération contrôlée de molécules d'eau de cristallisation pour permettre la prise du liant, tout en conservant intacte une partie du composé apportant des molécules d'eau de cristallisation pour la fonction de protection de ces structures en cas d'incendie. On peut évidemment tenir compte de cette libération partielle lors de la préparation de la composition.
According to an advantageous version of the invention, the binder needing to be moistened to make its chemical or hydraulic setting, the hollow metallic structures are heated, in which said composition has been introduced beforehand, at a sufficient temperature and for a sufficient duration to cause the release of molecules of water of crystallization in an amount sufficient to allow the chemical or hydraulic setting of the binder,
It is thus possible to cause a controlled release of molecules of water of crystallization to allow the setting of the binder, while keeping intact part of the compound providing molecules of water of crystallization for the protective function of these structures in the event of fire. . One can obviously take this partial release into account when preparing the composition.

Selon une version préférée de l'invention, on humidifie la composition avant de l'introduire à l'intérieur des charpentes métalliques creuses, la quantité totale d'eau de préhumidification utilisée étant fonction de la nature et de la proportion de chacun des constituants de la composition, et étant telle que la composition garde la propriété de couler comme un produit pulvérulent sec ou sensiblement sec. According to a preferred version of the invention, the composition is humidified before introducing it inside the hollow metal frames, the total amount of pre-humidification water used being a function of the nature and the proportion of each of the constituents of the composition, and being such that the composition retains the property of flowing as a dry or substantially dry pulverulent product.

On sauvegarde ainsi au maximum la capacité de la composition à protéger les structures creuses en cas d'incendie. This thus maximizes the ability of the composition to protect hollow structures in the event of fire.

Selon un autre aspect de l'invention, les structures métalliques creuses conformes à celle-ci sont caractérisées en ce que leur résistance en cas d'incendie a été renforcée par la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. According to another aspect of the invention, the hollow metallic structures according to this one are characterized in that their resistance in the event of fire has been reinforced by the implementation of the method according to the invention.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description détaillée ci-après. Other features and advantages of the invention will appear in the detailed description below.

Le procédé de l'invention pour renforcer la résistance des structures métalliques creuses à l'incendie, consiste à introduire à l'intérieur de ces structures une composition renfermant un mélange de matériaux inorganiques pulvérulents et un liant destiné à faire prise à l'intérieur desdites structures. The method of the invention for reinforcing the fire resistance of hollow metal structures, consists in introducing inside these structures a composition containing a mixture of powdery inorganic materials and a binder intended to set inside said structures. structures.

Suivant l'invention, on utilise une composition renfermant en outre au moins un composé inorganique apportant des molécules d'eau de cristallisation, on introduit la composition à l'intérieur desdites structures à l'état sensiblement sec de façon qu'elle coule comme un produit sec, et on provoque la prise du liant par un chauffage modéré desdites structures métalliques creuses, une partie au moins dudit composé inorganique apportant des molécules d'eau de cristallisation ne se décomposant pas lors de ce chauffage. According to the invention, a composition is used which also contains at least one inorganic compound providing molecules of water of crystallization, the composition is introduced inside said structures in the substantially dry state so that it flows as a dry product, and the setting of the binder is caused by moderate heating of said hollow metallic structures, at least part of said inorganic compound providing molecules of water of crystallization does not decompose during this heating.

Le mélange de matériaux inorganiques pulvérulents comprend, par exemple, des matériaux tels que craie, talc, argile, kaolin, mica, silice, silice colloïdale, alumine, wollastonite, perlite, vermiculite, produits silico-alumineux ou silico-magnésiens, magnésie, etc., ou leurs mélanges. Ce mélange peut évidemment comprendre également d'autres matériaux utilisés communément dans les revêtements de protection, comme par exemple des fondants tels que spath fluor, borate de calcium, oxyde de fer. The mixture of pulverulent inorganic materials includes, for example, materials such as chalk, talc, clay, kaolin, mica, silica, colloidal silica, alumina, wollastonite, perlite, vermiculite, silico-aluminous or silico-magnesian products, magnesia, etc. ., or mixtures thereof. This mixture can obviously also include other materials commonly used in protective coatings, such as fluxes such as fluorspar, calcium borate, iron oxide.

Tous ces matériaux inorganiques sont pulvérulents ou sensiblement pulvérulents. Leur granulométrie est choisie de façon que la composition coule comme un produit sec, compte tenu notamment de la configuration du volume intérieur des structures creuses à renforcer. Certains de ces matériaux peuvent être sous forme expansée (par exemple perlite, vermiculite). All these inorganic materials are powdery or substantially powdery. Their particle size is chosen so that the composition flows as a dry product, taking into account in particular the configuration of the interior volume of the hollow structures to be reinforced. Some of these materials can be in expanded form (for example perlite, vermiculite).

Ces matériaux n'ont pas besoin d'être absolument secs: en particulier ils n'ont en général pas besoin d'être séchés. Il faut simplement contrôler, quand on prépare la composition, que l'humidité introduite dans le mélange avec les composants de celui-ci reste limitée pour que la préparation puisse couler comme un produit pulvérulent sec. These materials do not need to be absolutely dry: in particular, they generally do not need to be dried. It is simply necessary to check, when preparing the composition, that the humidity introduced into the mixture with the components of the latter remains limited so that the preparation can flow like a dry pulverulent product.

Le composé inorganique apportant des molécules d'eau de cristallisation comprend au moins un composé choisi parmi l'alumine hydratée, la soude caustique hydratée, le carbonate de sodium décahydraté (Na2CO3.10H2O), le carbonate de magnésium trihydraté (MgCO3.3H2O), le sulfate d'aluminium et de potassium dodécahydraté (AlK (SO4)2,12H2O), le sulfate d'aluminium octodécahydraté (A12 (SO4)3.18H2O), le sulfate de magnésium heptahydraté (MgSO4.7H2O), les aluns hydratés, en particulier de potassium et d'ammonium, le phosphate trisodique dodécahydraté (Na3PO4.12H2O), les phosphates alcalins et alcalino-terreux hydratés, le silicate de sodium pentahydraté (Na2 SiO3.5H2O), le métasilicate de sodium, le tétraborate de sodium décahydraté (Na2B407.10H2O), et leurs mélanges. The inorganic compound providing molecules of water of crystallization comprises at least one compound chosen from hydrated alumina, hydrated caustic soda, sodium carbonate decahydrate (Na2CO3.10H2O), magnesium carbonate trihydrate (MgCO3.3H2O), aluminum sulphate and potassium dodecahydrate (AlK (SO4) 2.12H2O), aluminum sulphate octodecahydrate (A12 (SO4) 3.18H2O), magnesium sulphate heptahydrate (MgSO4.7H2O), hydrated alums, in particular potassium and ammonium, trisodium phosphate dodecahydrate (Na3PO4.12H2O), hydrated alkaline and alkaline earth phosphates, sodium silicate pentahydrate (Na2 SiO3.5H2O), sodium metasilicate, sodium tetraborate decahydrate ( Na2B407.10H2O), and mixtures thereof.

On sait ainsi que le phosphate trisodique dodécahydraté contient environ 56% d'eau de cristallisation qu'il libère vers 700C. On sait également que la plupart des composés précités contiennent entre 30% et 58% environ en poids d'eau de cristallisation qu'ils libèrent entre 700C et 2000C environ, donc à une température facilement supportable par les structures métalliques creuses. It is thus known that the trisodium phosphate dodecahydrate contains approximately 56% of water of crystallization which it releases around 700C. It is also known that most of the aforementioned compounds contain between 30% and 58% approximately by weight of water of crystallization which they release between 700C and 2000C approximately, therefore at a temperature easily tolerable by hollow metallic structures.

Le liant peut être, par exemple, une résine thermodurcissable telle qu'une résine urée-formol ou phénol-formol, un liant chimique, tel qu'un silicate de soude, un liant à prise hydraulique tel qu'un ciment. The binder can be, for example, a thermosetting resin such as a urea-formaldehyde or phenol-formaldehyde resin, a chemical binder, such as a sodium silicate, a binder with hydraulic setting such as a cement.

Si le liant comprend une résine thermodurcissable effectuant sa prise à une température relativement basse, telle qu'une résine urée-formol ou phénol-formol, on chauffe les structures métalliques creuses, dans lesquelles on a introduit au préalable ladite composition, à une température et pendant une durée suffisantes pour permettre la prise du liant, la composition renfermant au moins un composé apportant des molécules d'eau de cristallisation dont la température de décomposition est sensiblement supérieure à la température de prise de ladite résine. If the binder comprises a thermosetting resin which sets at a relatively low temperature, such as a urea-formaldehyde or phenol-formaldehyde resin, the hollow metallic structures are heated, in which said composition has been introduced beforehand, to a temperature and for a sufficient time to allow the setting of the binder, the composition containing at least one compound providing molecules of water of crystallization whose decomposition temperature is substantially higher than the setting temperature of said resin.

Si le liant a besoin d'être humidifié pour faire sa prise chimique ou hydraulique, on chauffe les structures métalliques creuses, dans lesquelles on a introduit au préalable ladite composition, à une température et pendant une durée suffisantes pour provoquer la libération de molécules d'eau de cristallisation en quantité suffisante pour permettre la prise chimique ou hydraulique du liant. If the binder needs to be moistened to make its chemical or hydraulic setting, the hollow metallic structures, into which the said composition has been introduced beforehand, are heated to a temperature and for a duration sufficient to cause the release of molecules of water of crystallization in sufficient quantity to allow the chemical or hydraulic setting of the binder.

Si le liant est à base de silicate en poudre, après avoir humidifié le silicate, on injecte du dioxyde de carbone à l'intérieur des structures métalliques creuses pour gélifier ledit silicate. If the binder is based on powdered silicate, after having moistened the silicate, carbon dioxide is injected inside the hollow metallic structures to gel the said silicate.

Pour ne pas alourdir inconsidérément les structures métalliques, on utilise une composition qui contient au moins un composé allégeant choisi par exemple parmi la perlite expansée, la vermiculite expansée, les cendres volantes ou (filite) et leurs mélanges. To avoid unduly weighing down the metal structures, a composition is used which contains at least one lightening compound chosen for example from expanded perlite, expanded vermiculite, fly ash or (filite) and their mixtures.

Pour bien remplir tout l'espace intérieur des structures creuses, on utilise une composition qui contient des matériaux gonflants choisis parmi les matériaux gonflants inorganiques, tels que la poudre fine d'aluminium, le graphite expansible, les matériaux gonflants organiques, tels que le sang de boeuf coagulé, et leurs mélanges. To properly fill the entire interior space of the hollow structures, a composition is used which contains swelling materials chosen from inorganic swelling materials, such as fine aluminum powder, expandable graphite, organic swelling materials, such as blood. coagulated beef, and mixtures thereof.

Pour faciliter la prise du liant à l'intérieur des structures métalliques creuses, on utilise une composition qui contient un activateur de prise, acide borique ou oxyde de bore par exemple. To facilitate the setting of the binder inside the hollow metallic structures, a composition is used which contains a setting activator, boric acid or boron oxide for example.

Pour faciliter l'opération de libération contrôlée de molécules d'eau de cristallisation pour faciliter la prise du liant, on peut utiliser une composition renfermant au moins deux composés différents apportant des molécules d'eau de cristallisation, ces composés libérant respectivement leurs molécules d'eau de cristallisation à des températures différentes l'une de l'autre.  To facilitate the operation of controlled release of molecules of water of crystallization to facilitate the setting of the binder, one can use a composition containing at least two different compounds providing molecules of water of crystallization, these compounds respectively releasing their molecules of water of crystallization at different temperatures from each other.

Il suffit alors d'étuver les structures métalliques creuses à une température égale ou légèrement supérieure à la plus basse des deux températures de décomposition: on est ainsi certain de ne pas provoquer la décomposition du composé cédant son eau de cristallisation à la température la plus élevée des deux. It then suffices to steam the hollow metallic structures at a temperature equal to or slightly higher than the lower of the two decomposition temperatures: it is thus certain not to cause the decomposition of the compound yielding its water of crystallization at the higher temperature both.

On peut également choisir la granulométrie des matériaux inorganiques pour faire en sorte que la composition présente après la prise du liant une porosité prédéterminée, faible ou importante. It is also possible to choose the particle size of the inorganic materials to ensure that the composition has, after setting of the binder, a predetermined porosity, low or high.

On peut dans tous les cas faciliter mécaniquement l'écoulement de la composition quand on introduit celle-ci à l'intérieur des charpentes métalliques creuses, par exemple par vibration de ces dernières ou par insufflation d'air comprimé dans cellesci. In all cases, it is possible to mechanically facilitate the flow of the composition when it is introduced into the interior of the hollow metal frames, for example by vibration of the latter or by blowing compressed air into them.

Il est intéressant de préhumidifier la composition avant de l'introduire à l'intérieur des charpentes métalliques creuses, la quantité totale d'eau de préhumidification utilisée étant fonction de la nature et de la proportion de chacun des constituants de la composition, et étant telle que la composition garde la propriété de couler comme un produit pulvérulent sec ou sensiblement sec. It is advantageous to prehumidify the composition before introducing it inside the hollow metal frames, the total amount of prehumidification water used being a function of the nature and the proportion of each of the constituents of the composition, and being such that the composition retains the property of flowing as a dry or substantially dry pulverulent product.

La quantité d'eau de préhumidification est évidemment au plus égale à la quantité d'eau nécessaire à la prise du liant. The amount of prehumidification water is obviously at most equal to the amount of water necessary for setting the binder.

On a donc un procédé susceptible de protéger efficacement les structures métalliques creuses en cas d'incendie, tout en évitant tout risque de ségrégation et/ou accumulation d'eau à l'intérieur de celles-ci. There is therefore a process capable of effectively protecting hollow metallic structures in the event of a fire, while avoiding any risk of segregation and / or accumulation of water inside them.

Une fois la prise du liant effectuée, la composition conserve toutes ses capacités de protection desdites structures creuses. En cas d'incendie, la quantité de chaleur reçue par une structure métallique creuse ainsi renforcée est immédiatement absorbée par la décomposition endothermique du (ou des) composé(s) apportant des molécules de cristallisation. Once the binder has set, the composition retains all of its protective capacities for said hollow structures. In the event of a fire, the quantity of heat received by a hollow metallic structure thus reinforced is immediately absorbed by the endothermic decomposition of the compound (s) providing crystallization molecules.

Cette décomposition, qui intervient à température constante, maintient tant qu'elle se produit la température de la structure à cette valeur constante à laquelle cette structure garde ses caractéristiques mécaniques. This decomposition, which occurs at constant temperature, maintains the temperature of the structure as long as it occurs at this constant value at which this structure retains its mechanical characteristics.

Il est à noter également que la présence de la composition ayant fait prise à l'intérieur de la structure métallique creuse augmente également, par ses caractéristiques propres, la résistance mécanique de ladite structure. It should also be noted that the presence of the composition which sets within the hollow metallic structure also increases, by its own characteristics, the mechanical resistance of said structure.

On peut préparer la composition en utilisant par exemple les plages suivantes pour les teneurs des différents constituants:
Matériaux inorganiques: de 15 à 80%
Composés apportant des
molécules d'eau de
cristallisation: de 10 à 50%
Liant chimique, organique
ou hydraulique: de 5 à 40%
Activateur de prise: de 0 à 20%
Matériaux gonflants: de 0 à 7%
Eau de préhumidification: de 0 à 15%
On peut prendre comme exemple précis la composition suivante:
Filite, perlite ou vermiculite
expansée: 24,5%
Phosphate trisodique hydraté: 34,8%
Ciment: 23,0%
Acide borique: 8,0%
Poudre d'aluminium: 1,7%
Eau de préhumidification: 8,0%
Dès lors que chaque constituant se présente sensiblement sous forme pulvérulente, une telle composition coule sensiblement comme de l'eau.
The composition can be prepared using for example the following ranges for the contents of the various constituents:
Inorganic materials: from 15 to 80%
Compounds providing
water molecules of
crystallization: from 10 to 50%
Chemical, organic binder
or hydraulic: 5 to 40%
Setting activator: 0 to 20%
Swelling materials: 0 to 7%
Pre-humidification water: 0 to 15%
The following composition can be taken as a specific example:
Filite, perlite or vermiculite
expanded: 24.5%
Hydrated trisodium phosphate: 34.8%
Cement: 23.0%
Boric acid: 8.0%
Aluminum powder: 1.7%
Pre-humidification water: 8.0%
As soon as each constituent is present substantially in powder form, such a composition flows substantially like water.

On sait que la prise du ciment nécessite environ 30% d'eau, soit 6,9% du poids de la composition, et que la perlite ou la vermiculite expansée sont très avides d'eau, à raison de 10% de leur poids, soit 2,45% du poids de la composition. It is known that the setting of the cement requires approximately 30% of water, or 6.9% of the weight of the composition, and that the perlite or the expanded vermiculite are very eager for water, at a rate of 10% of their weight, or 2.45% of the weight of the composition.

La prise du ciment nécessitera, en plus des 8% d'eau de préhumidification, environ 1,35% d'eau provenant du phosphate trisodique, lequel comporte environ 54% d'eau de cristallisation, soit environ 18,8% du poids de la composition. The setting of the cement will require, in addition to the 8% of prehumidification water, approximately 1.35% of water coming from the trisodium phosphate, which comprises approximately 54% of water of crystallization, that is to say approximately 18.8% of the weight of the composition.

De telles compositions peuvent présenter des densités comprises entre 0,5 et 1,5 environ et présentent une excellente prise après durcissement à 1000C. Such compositions can have densities between about 0.5 and 1.5 and exhibit excellent setting after curing at 1000C.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et aux exemples que l'on vient de décrire, et on peut apporter à ceux-ci de nombreux changements et modifications sans sortir du domaine de l'invention.  Of course, the invention is not limited to the embodiments and to the examples which have just been described, and numerous modifications and modifications can be made to these without departing from the scope of the invention.

Claims (12)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour renforcer la résistance des structures métalliques creuses en cas d'incendie, consistant à introduire à l'intérieur de ces structures une composition renfermant un mélange de matériaux inorganiques pulvérulents et un liant destiné à faire prise à l'intérieur desdites structures, caractérisé en ce qu'on utilise une composition renfermant en outre au moins un composé inorganique apportant des molécules d'eau de cristallisation, en ce qu'on introduit la composition à l'intérieur desdites structures à l'état sensiblement sec de façon qu'elle coule comme un produit sec, et en ce qu'on provoque la prise du liant par un chauffage modéré desdites structures métalliques creuses, une partie au moins dudit composé inorganique apportant des molécules d'eau de cristallisation ne se décomposant pas lors de ce chauffage. 1. Method for reinforcing the resistance of hollow metallic structures in the event of fire, consisting in introducing inside these structures a composition containing a mixture of pulverulent inorganic materials and a binder intended to set inside said structures, characterized in that a composition is used which additionally contains at least one inorganic compound providing molecules of water of crystallization, in that the composition is introduced inside said structures in the substantially dry state so that it flows as a dry product, and in that it causes the setting of the binder by moderate heating of said hollow metallic structures, at least part of said inorganic compound providing molecules of water of crystallization does not decompose during this heating . 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le composé inorganique apportant des molécules d'eau de cristallisation comprend au moins un composé choisi parmi la soude caustique hydratée, le carbonate de sodium décahydraté (Na2CO3.10H2O), le carbonate de magnésium trihydraté (MgCO3.3H2O), le sulfate d'aluminium et de potassium dodécahydraté (AlK (SO4)2.12H2O), le sulfate d'aluminium octodécahydraté (Al2 (SO4)3.18H2O), le sulfate de magnésium heptahydraté (MgSO4.7H2O), les aluns hydratés, en particulier de potassium et d'ammonium, le phosphate trisodique dodécahydraté (Na3PO4.12H2O), les phosphates alcalins et alcalino-terreux hydratés, le silicate de sodium pentahydraté (Na2SiO3.5H2O), le métasilicate de sodium, le tétraborate de sodium décahydraté (Na2B407.10H2O), et leurs mélanges. 2. Method according to claim 1, characterized in that the inorganic compound providing molecules of water of crystallization comprises at least one compound chosen from hydrated caustic soda, sodium carbonate decahydrate (Na2CO3.10H2O), carbonate magnesium trihydrate (MgCO3.3H2O), aluminum and potassium sulfate dodecahydrate (AlK (SO4) 2.12H2O), aluminum sulfate octodecahydrate (Al2 (SO4) 3.18H2O), magnesium sulfate heptahydrate (MgSO4.7H2O ), hydrated alums, in particular potassium and ammonium, trisodium phosphate dodecahydrate (Na3PO4.12H2O), hydrated alkaline and alkaline-earth phosphates, sodium silicate pentahydrate (Na2SiO3.5H2O), sodium metasilicate, sodium tetraborate decahydrate (Na2B407.10H2O), and mixtures thereof. 3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, le liant comprenant une résine thermodurcissable effectuant sa prise à une température relativement baisse, telle qu'une résine urée-formol ou phénol-formol, caractérisé en ce qu'on chauffe les structures métalliques creusets, dans lesquelles on a introduit au préalable ladite composition, à une température et pendant une durée suffisantes pour permettre la prise du liant, la composition renfermant au moins un composé apportant des molécules d'eau de cristallisation dont la température de décomposition est sensiblement supérieure à la température de prise de ladite résine. 3. Method according to one of claims 1 or 2, the binder comprising a thermosetting resin effecting its setting at a relatively low temperature, such as a urea-formaldehyde or phenol-formaldehyde resin, characterized in that the crucible metal structures, into which said composition has been introduced beforehand, at a temperature and for a duration sufficient to allow the binder to set, the composition containing at least one compound providing molecules of water of crystallization whose decomposition temperature is substantially higher than the setting temperature of said resin. 4. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, le liant ayant besoin d'être humidifié pour faire sa prise chimique ou hydraulique, caractérisé en ce qu'on chauffe les structures métalliques creuses, dans lesquelles on a introduit au préalable ladite composition, à une température et pendant une durée suffisantes pour provoquer la libération de molécules d'eau de cristallisation en quantité suffisante pour permettre la prise chimique ou hydraulique du liant. 4. Method according to one of claims 1 or 2, the binder needing to be moistened to make its chemical or hydraulic setting, characterized in that the hollow metallic structures are heated, in which said has been introduced beforehand. composition, at a temperature and for a duration sufficient to cause the release of molecules of water of crystallization in an amount sufficient to allow the chemical or hydraulic setting of the binder. 5. Procédé conforme à la revendication 4, le liant étant à base de silicate en poudre, caractérisé en ce que, après avoir humidifié le silicate, on injecte du dioxyde de carbone à l'intérieur des structures métalliques creuses pour gélifier ledit silicate. 5. Method according to claim 4, the binder being based on powdered silicate, characterized in that, after having moistened the silicate, carbon dioxide is injected inside the hollow metallic structures to gel the said silicate. 6. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on utilise une composition qui contient au moins un composé allégeant choisi par exemple parmi la perlite expansée, la vermiculite expansée, les cendres volantes et leurs mélanges. 6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that a composition is used which contains at least one lightening compound chosen for example from expanded perlite, expanded vermiculite, fly ash and mixtures thereof. 7. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on utilise une composition qui contient des matériaux gonflants choisis parmi les matériaux gonflants inorganiques, tels que la poudre fine d'aluminium, le graphite expansible, les matériaux gonflants organiques, tels que le sang de boeuf coagulé, et leurs mélanges. 7. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a composition is used which contains swelling materials chosen from inorganic swelling materials, such as fine aluminum powder, expandable graphite, materials organic bulks, such as coagulated beef blood, and mixtures thereof. 8. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on utilise une composition qui contient un activateur de prise. 8. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that a composition is used which contains a setting activator. 9. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on préhumidifie la composition avant de l'introduire à l'intérieur des charpentes métalliques creuses, la quantité totale d'eau de préhumidification utilisée étant fonction de la nature et de la proportion de chacun des constituants de la composition, et étant telle que la composition garde la propriété de couler comme un produit pulvérulent sec ou sensiblement sec. 9. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the composition is prehumidified before introducing it inside the hollow metal frames, the total amount of prehumidification water used being a function of the nature and proportion of each of the constituents of the composition, and being such that the composition retains the property of flowing as a dry or substantially dry pulverulent product. 10. Procédé conforme à l'une des revendications î à 9, caractérisé en ce qu'on utilise une composition renfermant au moins deux composés différents apportant des molécules d'eau de cristallisation, ces composés libérant respectivement leurs molécules d'eau de cristallisation à des températures différentes l'une de l'autre.  10. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that a composition is used containing at least two different compounds providing molecules of water of crystallization, these compounds respectively releasing their molecules of water of crystallization at different temperatures from each other. 11. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu on facilite mécaniquement l'écoulement de la composition quand on introduit celleci à l'intérieur des charpentes métalliques creuses. 11. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the flow of the composition is mechanically facilitated when this is introduced inside the hollow metal frames. 12. Structures métalliques creuses, caractérisées en ce que leur résistance à l'incendie a été renforcée par la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications 1 à 11.  12. Hollow metal structures, characterized in that their fire resistance has been reinforced by the implementation of the method according to one of claims 1 to 11.
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