FR2713686A1 - Method of bonding between a bituminous layer and a thermal insulator. - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé de liaison entre une couche bitumineuse et un isolant thermique
La présente invention concerne un procédé de liaison entre une couche d'étanchéité et une couche d'isolation thermique et entre plusieurs couches d'étanchéité ou d'isolation thermique.Method of bonding between a bituminous layer and a thermal insulator
The present invention relates to a method of bonding between a sealing layer and a thermal insulation layer and between several sealing or thermal insulation layers.
Il est connu dans le bâtiment de mettre en place une couche bitumineuse sur laquelle on dispose ensuite un isolant thermique.It is known in the building to install a bituminous layer on which there is then a thermal insulator.
Un tel système est couramment utilisé notamment pour la réalisation de l'étanchéité des toitures maçonnées. Le revêtement comprend habituellement les couches suivantes - un écran pare-vapeur à base de bitume oxydé, notamment un feutre bitumé du type connu sous la référence 36 S, ou encore à base de bitume polymère, notamment les revêtements élastomères et plastomères (type SBS ou APP); - une couche de matériau thermiquement isolant, notamment de mousse de polyuréthanne, polystyrène expansé, perlite ou laine minérale; - une couche d'étanchéité en bitume modifié qui peut être protégée notamment par une feuille métallique et/ou maintenue en place par un dépôt de granulat ou par une feuille métallique.Such a system is commonly used in particular for achieving the tightness of masonry roofs. The coating usually comprises the following layers - a vapor barrier based on oxidized bitumen, in particular a bituminous felt of the type known under the reference 36 S, or else based on polymer bitumen, in particular elastomeric and plastomeric coatings (type SBS or APP); - a layer of thermally insulating material, in particular of polyurethane foam, expanded polystyrene, perlite or mineral wool; - A modified bitumen waterproofing layer which can be protected in particular by a metal sheet and / or held in place by an aggregate deposit or by a metal sheet.
Dans ce qui suit, le terme "couche" ne désigne pas chacune des couches élémentaires homogènes composant le revêtement terminé, mais les différents composants laminaires utilisés sur le chantier pour la réalisation de celui-ci, qui peuvent être composés eux-mêmes de plusieurs couches élémentaires.In what follows, the term "layer" does not designate each of the homogeneous elementary layers making up the finished coating, but the various laminar components used on the site for the realization thereof, which can themselves be composed of several layers. elementary.
Traditionnellement, les couches ci-dessus sont jointes entre elles par du bitume enduit à chaud. Traditionally, the above layers are joined together by hot-coated bitumen.
Les opérations de fusion et d'étalement à chaud du bitume sont pénibles et présentent des risques de brûlures et d'inflammation car la fusion nécessite la présence sur le chantier d'un fondoir.Bitumen melting and hot spreading operations are painful and present risks of burns and ignition because fusion requires the presence on the site of a melter.
Il existe également des colles à froid à base de polyuréthanne ou de bitume pour cette application, mais ces colles contiennent des solvants qui les rendent contraignantes du point de vue de l'hygiène et de la sécurité, voire de la qualité du collage.There are also cold adhesives based on polyurethane or bitumen for this application, but these adhesives contain solvents which make them restrictive from the point of view of hygiene and safety, or even the quality of the bonding.
Le but de l'invention est d'éliminer ces inconvénients du procédé connu.The object of the invention is to eliminate these drawbacks of the known method.
Dans ce but, l'invention concerne un procédé de liaison de plusieurs couches, caractérisé par le fait que le liant employé est un liant hydraulique comportant au moins - un ciment 100 à 400 parties (en poids) - un filler 200 à 500 parties (en poids) - un superplastifiant ce liant hydraulique étant gâché avec de l'eau dans une proportion en poids de 150 à 450 parties pour 600 parties de liant.To this end, the invention relates to a process for linking several layers, characterized in that the binder used is a hydraulic binder comprising at least - a cement 100 to 400 parts (by weight) - a filler 200 to 500 parts ( by weight) - a superplasticizer, this hydraulic binder being mixed with water in a proportion by weight of 150 to 450 parts per 600 parts of binder.
Bien qu'il existe une grande diversité de liants hydrauliques, utilisés notamment dans le bâtiment et les travaux publics, aucun de ceux connus jusqu'à présent ne s'était révélé approprié pour le collage d'une couche à base de bitume et d'une couche thermiquement isolante. De façon surprenante, le liant hydraulique utilisé dans le procédé selon l'invention permet de faire adhérer les couches isolantes non seulement au bitume, mais également à divers autres matériaux susceptibles de constituer la face de la couche d'étanchéité tournée vers la couche isolante.Although there is a great variety of hydraulic binders, used in particular in building and public works, none of those known until now has been found suitable for bonding a layer based on bitumen and a thermally insulating layer. Surprisingly, the hydraulic binder used in the process according to the invention makes it possible to adhere the insulating layers not only to the bitumen, but also to various other materials capable of constituting the face of the sealing layer facing the insulating layer.
On peut également ajouter à ces composants un colloïde. A colloid can also be added to these components.
On peut également ajouter, pour améliorer l'adhésivité avec certains bitumes, des dérivés aminés.Amino derivatives can also be added to improve the adhesiveness with certain bitumens.
Selon l'invention, le ciment est soit un ciment pur de type
CPA (ciment Portland Artificiel) soit un ciment comprenant un constituant secondaire, c'est-à-dire - de type CPJ (ciment Portland à Ajouts), - ou de type CHF (ciment de Hauts-Fourneaux), - ou de type CLK (ciment de Laitier au Clinker), - ou de type CLC (ciment au Laitier et aux Cendres).According to the invention, the cement is either a pure cement of the type
CPA (Portland Portland Artificial Cement) or a cement comprising a secondary constituent, that is to say - CPJ type (Portland cement with Additions), - or CHF type (Hauts-Fourneaux cement), - or CLK type (Dairy cement with Clinker), - or CLC type (Cement with Dairy and Ash).
Le filler peut être au choix - du filler calcaire broyé, - du filler siliceux, - des cendres volantes, - du laitier moulu, - de la pouzzolane moulue - de la fumée de silice.The filler can be of your choice - crushed limestone filler, - siliceous filler, - fly ash, - ground slag, - ground pozzolan - silica smoke.
Lorsque le ciment utilisé contient un constituant secondaire, la teneur en filler du liant objet de l'invention est ajustée pour tenir compte de l'apport en constituants secondaires dû au ciment.When the cement used contains a secondary component, the filler content of the binder which is the subject of the invention is adjusted to take account of the supply of secondary components due to the cement.
Le ciment et le filler sont les constituants hydrauliques usuels qui permettent l'adhérence isolant-bitume, mais employés seuls ils ne donneraient pas un résultat satisfaisant.Cement and filler are the usual hydraulic constituents which allow insulation-bitumen adhesion, but used alone they would not give a satisfactory result.
Il faut en effet empêcher que la quantité d'eau employée ne diminue les performances thermiques de l'isolant ou ne provoque tout désordre dans le système.It is indeed necessary to prevent that the quantity of water used does not decrease the thermal performances of the insulator or does not cause any disorder in the system.
Mais il faut en même temps à la fois obtenir une consistance permettant un étalement facile sans que les manipulations d'étalement (à la truelle ou à la raclette) ne provoquent une séparation de l'eau et du liant hydraulique. But at the same time it is necessary both to obtain a consistency allowing easy spreading without the spreading manipulations (using a trowel or a squeegee) causing separation of the water and the hydraulic binder.
C'est pour obtenir ce résultat que l'on utilise un adjuvant superplastifiant.It is to obtain this result that a superplasticizer adjuvant is used.
Ce superplastifiant peut être - une mélamine sulfonée formaldéhyde, - un naphtalène sulfoné formaldéhyde, - un copolymère acrylique, - un copolymère vinylester, - des saccharates ou carbohydrates de sodium, - des acides polyhydroxycarboxyliques, - des lignosulfonates.This superplasticizer can be - a sulfonated formaldehyde melamine, - a sulfonated formaldehyde naphthalene, - an acrylic copolymer, - a vinylester copolymer, - sodium saccharates or carbohydrates, - polyhydroxycarboxylic acids, - lignosulfonates.
Ce superplastifiant est ajouté dans la proportion de 0,1 à 1% du ciment (teneur exprimée en extrait sec).This superplasticizer is added in the proportion of 0.1 to 1% of the cement (content expressed as dry extract).
On améliore encore ce résultat en ajoutant un adjuvant rétenteur d'eau qui va accroître la stabilité, la thixotropie et l'insensibilité du matériau vis-à-vis des variations possibles du dosage en eau.This result is further improved by adding a water-retaining adjuvant which will increase the stability, thixotropy and insensitivity of the material vis-à-vis possible variations in the dosage of water.
Cet adjuvant rétenteur d'eau est, selon l'invention, un colloïde qui peut être choisi parmi les produits suivants - argile colloïdale, - méthylcellulose ou hydroxyméthylcellulose, - stéarates, - alginates, - caséine, - acétate de polyvinyle, - gommes welan, - gommes xanthane.This water-retaining adjuvant is, according to the invention, a colloid which can be chosen from the following products - colloidal clay, - methylcellulose or hydroxymethylcellulose, - stearates, - alginates, - casein, - polyvinyl acetate, - welan gums, - xanthan gums.
Ce colloïde est ajouté dans la porportion de 0,1 à 1% du ciment (teneur exprimée en extrait sec).This colloid is added to the portion of 0.1 to 1% of the cement (content expressed as dry extract).
I1 s' avère de surcroît que la combinaison d'un superplastifiant et d'un colloïde est avantageuse parce que le pouvoir défloculant du superplastifiant permet d'accroître la dispersion du colloïde, de dernier inhibant le phénomène du ressuage. It also turns out that the combination of a superplasticizer and a colloid is advantageous because the deflocculating power of the superplasticizer makes it possible to increase the dispersion of the colloid, the latter inhibiting the phenomenon of bleeding.
Le dérivé aminé est, selon l'invention, choisi parmi les produits suivants - polyamines et dérivés, - suif dipropylène triamine et dérivés, - alkyl-amido imidazo polyamines et dérivés, - amines grasses et dérivés, y compris sels d'ammonium quaternaire.The amino derivative is, according to the invention, chosen from the following products - polyamines and derivatives, - tallow dipropylene triamine and derivatives, - alkyl-amido imidazo polyamines and derivatives, - fatty amines and derivatives, including quaternary ammonium salts.
Ce dérivé aminé est utilisé dans une proportion de 0,01 à 0,1% en poids (teneur exprimée en extrait sec).This amino derivative is used in a proportion of 0.01 to 0.1% by weight (content expressed as dry extract).
Selon l'invention, cette composition à trois éléments ciment + filler + superplastifiant, ou bien à quatre éléments si l'on ajoute un colloïde, ou bien à cinq éléments si on ajoute de plus un dérivé aminé, peut être adaptée en fonction des conditions de température sur le chantier au moyen de l'incorporation d'un retardateur de prise par temps chaud (température extérieure ambiante de l'ordre de 40"C et température du support jusqu'à 80"C) ou de l'incorporation d'un accélérateur de prise par temps froid (température de l'ordre de 00C et même inférieure).According to the invention, this composition with three cement elements + filler + superplasticizer, or else with four elements if a colloid is added, or else with five elements if an amino derivative is added, can be adapted according to the conditions on site temperature by incorporating a setting retarder in hot weather (ambient outside temperature of around 40 "C and substrate temperature up to 80" C) or by incorporating a setting accelerator in cold weather (temperature of the order of 00C and even lower).
Les accélérateurs de prise sont les adjuvants suivants - chlorure de calcium ou de sodium, - bases alcalines, - nitrate, borates et thiosulfate de sodium.The setting accelerators are the following adjuvants - calcium or sodium chloride, - alkaline bases, - sodium nitrate, borates and thiosulfate.
Les retardateurs de prise sont les adjuvants suivants - acides hydroxycarboxyliques, - acides oxalique, gluconique, - phosphates et gluconates de sodium et de calcium, - saccharose, glucose, - lignosulfonates. The setting retarders are the following adjuvants - hydroxycarboxylic acids, - oxalic acids, gluconic, - sodium and calcium phosphates and gluconates, - sucrose, glucose, - lignosulfonates.
La fabrication de la pâte à partir du liant se réalise directement sur le chantier par malaxage dudit liant avec de l'eau, la quantité d'eau pouvant être comprise entre 150 et 450 parties pour 600 parties de liant (en poids). Cette fourchette permet en particulier la mise en place de l'isolant sur un pare-vapeur déjà mouillé (par la pluie par exemple).The manufacture of the paste from the binder is carried out directly on the site by kneading said binder with water, the amount of water possibly being between 150 and 450 parts per 600 parts of binder (by weight). This fork allows in particular the installation of the insulation on a vapor barrier already wet (by rain for example).
Ce liant hydraulique présente de multiples avantages sur tous les liants ou colles connus - fabrication sur place par simple malaxage, - fabrication à froid ne nécessitant pas de brûleurs, - fabrication réalisable dans une large gamme de températures extérieures (0 à 40"C), - étalement du produit à la raclette en caoutchouc aisé du fait de son onctuosité et de sa thixotropie, - maintien constant de cet état onctueux (ou de la rhéologie) pendant une heure, - mode de mise en place permettant de travailler à l'avancement, - travail peu pénible sans aucun problème de toxicité et de sécurité (pas de vapeur, pas de chauffage, pas de vapeurs toxiques), - mise en oeuvre possible du liant sur un support bitumineux légèrement mouillé, - absence de ressuage lorsque le liant est gâché avec la proportion d'eau indiquée, - adhérence quasi-instantanée du panneau isolant sur le pare-vapeur bitumineux avec néanmoins possibilité de déplacer légèrement le panneau pendant trente minutes environ, ce qui permet de corriger les défauts de mise en place, - possibilité de circuler sur les panneaux isolants dès leur mise en place, - résistance à l'arrachement supérieure à celle des isolants.This hydraulic binder has multiple advantages over all known binders or glues - on-site manufacturing by simple mixing, - cold manufacturing without the need for burners, - manufacturing achievable in a wide range of outside temperatures (0 to 40 "C), - spreading of the product with an easy rubber squeegee because of its smoothness and its thixotropy, - constant maintenance of this unctuous state (or of rheology) for one hour, - method of positioning allowing work to progress , - laborious work without any problem of toxicity and safety (no vapor, no heating, no toxic vapors), - possible implementation of the binder on a slightly wet bituminous support, - absence of bleeding when the binder is mixed with the proportion of water indicated, - almost instantaneous adhesion of the insulating panel to the bituminous vapor barrier with the possibility of slightly moving the panel during approximately thirty minutes, which enables installation faults to be corrected, - possibility of circulating on the insulating panels as soon as they are put in place, - tear resistance greater than that of the insulators.
Et à tous ces avantages concernant la facilité de mise en place, il faut ajouter que ce produit ne dégage pas de vapeur toxique en cas de feu et est incombustible. And to all these advantages concerning the ease of installation, it should be added that this product does not release toxic vapor in the event of fire and is non-combustible.
Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit ci-dessus concernant la pose d'une couche isolante en laine de roche sur un pare-vapeur bituminé.Obviously, the invention is not limited to the example described above concerning the laying of an insulating layer of rock wool on a bituminous vapor barrier.
Elle prévoit en particulier les possibilités suivantes - Les première et seconde couches sont respectivement une couche isolante et une couche d'étanchéité extérieure.It provides in particular the following possibilities - The first and second layers are respectively an insulating layer and an outer sealing layer.
- La première et la seconde couches sont respectivement un écran pare-vapeur et une couche isolante sur laquelle on fixe par le même liant une couche d'étanchéité extérieure.- The first and second layers are respectively a vapor barrier and an insulating layer on which is fixed by the same binder an outer sealing layer.
- La première et la seconde couches sont toutes deux des couches isolantes.- The first and second layers are both insulating layers.
- La couche d'étanchéité est à base de bitume.- The waterproofing layer is based on bitumen.
- La couche d'étanchéité comporte une feuille d'aluminium sur sa face à coller à la couche isolante.- The sealing layer has an aluminum sheet on its face to stick to the insulating layer.
- La couche isolante est à base d'un matériau choisi parmi les mousses plastiques, notamment de polystyrène ou de polyuréthanne, la perlite et les laines minérales, notamment la laine de roche.- The insulating layer is based on a material chosen from plastic foams, in particular polystyrene or polyurethane, perlite and mineral wools, in particular rock wool.
Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant au dessin annexé, dont la figure unique est une vue partielle en perspective d'un revêtement d'étanchéité en cours de réalisation, utilisant le procédé selon l'invention.The characteristics and advantages of the invention will be explained in more detail in the description below, with reference to the accompanying drawing, the single figure of which is a partial perspective view of a waterproofing coating in progress, using the method according to the invention.
On voit sur la figure une maçonnerie de toiture 1 sur laquelle un revêtement d'étanchéité et d'isolation thermique est en cours de réalisation. Ce revêtement comporte un écran pare-vapeur 2 constitué par un feutre bitumé de type 36 S appliqué sur la maçonnerie 1, et sur lequel doivent être collés des panneaux isolants 3, par exemple en laine de roche. Pour effectuer ce collage, on prépare un liant à l'état pâteux par malaxage avec de l'eau dans les proportions indiquées.The figure shows a roofing masonry 1 on which a waterproofing and thermal insulation coating is being produced. This covering comprises a vapor barrier 2 constituted by a bituminous felt of type 36 S applied to the masonry 1, and on which must be glued insulating panels 3, for example of rock wool. To carry out this bonding, a binder in the pasty state is prepared by kneading with water in the proportions indicated.
On étale le liant uniformément sur l'écran 2, au moyen d'une raclette ou analogue, à raison d'environ 4 kg par mètre carré pour obtenir un film 4 d'une épaisseur de 2mm. Les panneaux 3 peuvent être posés immédiatement sur ce film de liant.The binder is spread uniformly on the screen 2, by means of a squeegee or the like, at a rate of approximately 4 kg per square meter to obtain a film 4 with a thickness of 2 mm. The panels 3 can be placed immediately on this binder film.
Un autre film de liant semblable peut être ensuite formé sur la surface supérieure des panneaux 3 pour le collage d'une couche d'étanchéité extérieure non représentée, par exemple à base de bitume modifié. Another similar binder film can then be formed on the upper surface of the panels 3 for bonding an external sealing layer, not shown, for example based on modified bitumen.
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