Domaine technique

[0001] La présente invention concerne une dalle pour plancher technique surélevé. Elle concerne en particulier une dalle pour plancher technique ayant de très bonnes caractéristiques de résistance au feu.

Etat de la technique

[0002] On connaît depuis longtemps des planchers techniques surélevés pour former au-dessus d'une dalle en béton un vide technique pour le passage de gaines et de canalisations diverses. Ces planchers techniques surélevés sont généralement construits avec des dalles formées de panneaux de particules haute densité reçues dans une structure portante surélevée. Il est également connu de monter un panneau de particules haute densité ou de gypse dans un bac en acier. De telles dalles avec bac en acier sont autoportantes et sont directement posées sur des vérins de réglage agencés sur la dalle de plancher.

[0003] II y a aujourd'hui un besoin pour des planchers techniques surélevés ayant une bonne résistance au feu. Du document WO 2007/148316 A1 on connait dans ce contexte une dalle pour plancher technique surélevé, comprenant un noyau constitué d'un panneau en un matériau aggloméré, dont la face inférieure et la face supérieure sont chacune revêtues d'une tôle métallique munie de rebords qui recouvrent au moins partiellement les chants du noyau. Les rebords de l'enveloppe métallique supérieure et les rebords de l'enveloppe métallique inférieure sont séparés par une barrière, respectivement un joint d'étanchéité, résistant au feu. Cette barrière ou joint d'étanchéité peut notamment comprendre une bande intumescente. Les deux enveloppes métalliques du noyaux peuvent être collées sur le noyau.

Objet de l'invention

[0004] Un objet de la présente invention est de proposer une dalle pour planchers techniques surélevés qui est relativement légère, mais qui présente quand-même de bonnes caractéristiques en ce qui concerne la portance et la résistance incendie. [0005] Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par une dalle pour plancher technique surélevé selon la revendication 1.

Description générale de l'invention

[0006] Une dalle pour plancher technique surélevé selon la présente invention comprend de façon connue en soi un noyau dont la face inférieure et la face supérieure sont chacune revêtues d'une tôle métallique. Chacune de ces deux tôles métalliques est munie de rebords recouvrant partiellement les chants du noyau. Selon un aspect nouveau de la présente invention, le noyau comprend une structure sandwich ayant: comme couche inférieure, une couche d'isolation thermique non combustible, à base de verre cellulaire, ayant une faible conductivité thermique et une faible densité; et comme couche supérieure, un panneau porteur non combustible, à base de ciment ou de silico-calcaires, renforcé par des fibres, ayant une bonne résistance à la flexion et à la compression, mais une densité beaucoup plus élevée que celle de la couche inférieure.

[0007] Cette structure sandwich permet de réaliser avec une dalle relativement légère une portance remarquable et une excellente résistance au feu. Le panneau porteur sert à la reprise et à la répartition des charges dans la dalle, réduit la déformation de la dalle sous des charges et atténue les bruits d'impacts. La couche d'isolation à base de verre cellulaire a une excellente capacité d'isolation thermique, résiste sans problème à des températures élevées et procure, en coopération avec le panneau porteur et les deux tôles métalliques dans la structure sandwich, une portance remarquable (par exemple supérieure à 4000 N/m ² ). Il sera également apprécié qu'une dalle selon l'invention peut avoir des dimensions relativement grandes. Ainsi, un dalle selon l'invention peut par exemple avoir une surface supérieure à 1 m ² (par exemple : une dalle de 120x120 cm est parfaitement possible), tout en ayant une stabilité mécanique élevée, une charge d'exploitation élevée (par exemple de l'ordre de 4000 à 6000 N/m ² ) et un poids raisonnable (par exemple de l'ordre de 400 à 600 N/m ² ). Ces dalles de grandes dimensions permettent non seulement un montage rapide du plancher technique mais résultent aussi dans un espacement plus important des joints entre dalles, ce qui a naturellement un effet favorable sur le confort, et dans une réduction de la longueur totale de ces joints, ce qui a un effet favorable sur la résistance au feu du plancher. De plus, un dalle selon l'invention garantit une haute qualité hygiénique et environnementale ; et elle peut être entièrement constituée de matériaux facilement recyclables (par exemple : acier et matières minérales).

[0008] La structure sandwich du noyau est de préférence encadrée par des panneaux latéraux non combustibles, à base de ciment ou de silico-calcaires renforcés par des fibres, qui forment les chants du noyau. Cet encadrement améliore davantage la résistance au feu et stabilise la dalle au niveau de ses chants.

[0009] Les différents éléments de la dalle sont avantageusement assemblés à l'aide d'une colle organique élastique incluant une charge minérale hydratée. Cette colle dispose d'une élasticité suffisante pour compenser ou absorber les déformations d'une dalle lorsque celle-ci est chargée en cas d'utilisation normale et, en cas d'incendie, pour compenser autant que possible les dilatations différentielles des différents matériaux d'une dalle sous l'effet de la chaleur d'incendie. La charge minérale hydratée ralentit le transfert de chaleur à travers la dalle en s'évaporant lentement sous l'action de la chaleur d'incendie. Ensuite, le liant organique se carbonise, ce qui semble également retarder le transfert de chaleur. Il sera également apprécié que l'assemblage par collage des différents éléments de la dalle améliore la portance de la dalle de façon notable.

[0010] La couche d'isolation thermique non combustible a normalement une conductivité thermique entre 0,03 et 0,05 W/(mK) et une densité à l'état sec inférieure à 150 kg/m. Le panneau porteur non combustible a de préférence une résistance à la flexion supérieure à 5 MN/m ² et une résistance à la compression perpendiculaire à la surface de la plaque supérieure à 10 MN/m ² . La couche d'isolation thermique inférieure est normalement au moins deux fois plus épaisse que le panneau porteur supérieur. Le panneau porteur non combustible a de préférence une densité à l'état sec d'au moins 800 kg/m3.

[0011] La tôle métallique servant d'enveloppe au noyau est avantageusement une tôle mince (épaisseur de l'ordre de 0,6 à 1 ,3 mm) en acier au carbone, qui est revêtue d'un alliage composé majoritairement d'aluminium et de zinc. De préférence, cet alliage comprend entre 53 et 57% d'aluminium, 41 et 46% de zinc et 1 et 2% de silicium. Un alliage préféré comprend 55% d'aluminium, 43,4% de zinc et 1 ,6% de silicium. Il sera apprécié que sous l'effet de la chaleur élevée d'un incendie, le revêtement d'aluminium et de zinc se comporte en "millefeuille", c'est- à-dire qu'il gonfle en formant de fines couches solides séparées par des couches d'air. Ce revêtement "millefeuille" constitue alors une couche d'isolation thermique, qui retarde réchauffement des tôles en acier au carbone.

[0012] Les surfaces extérieures des chants du noyau sont de préférence munies d'une couche de peinture intumescente. Cette peinture intumescente étanchéifie les joints entre les dalles lorsque le plancher technique surélevé est exposé à un incendie.

[0013] Dans un plancher technique surélevé formé à l'aide de dalles selon la présente invention, les joints entre les dalles sont avantageusement fermés avec un produit d'étanchéité résistant au feu, de préférence avec un mastic intumescent.

[0014] Reste enfin à noter qu'une dalle selon l'invention peut comprendre sur sa face supérieure un revêtement de sol, notamment un carrelage collé sur la tôle métallique supérieure. Elle peut même être livrée avec un revêtement de sol, par exemple un revêtement céramique, posé en usine.

Brève description des dessins

[0015] D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en se référant au dessin annexé. Celui-ci montre:

Fig. 1 : une coupe transversale à travers un plancher technique formé avec des dalles selon la présente invention.

Description d'une exécution préférée

[0016] La Fig. 1 montre un joint entre deux dalles 110 et 110' selon la présente invention. Une telle dalle a normalement une forme carrée ou rectangulaire. Des dimensions usuelles sont p. ex. 60x60 cm, 80x80 cm, 120x120 cm, respectivement 80x120 cm, avec une préférence pour des dalles ayant de grandes dimensions. Sur la Fig. 1 on ne voit que l'extrémité droite de la dalle 110 et l'extrémité gauche de la plaque 110'.

[0017] Chacune de ces dalles 110, 110' comprend un noyau 112 isolant et non combustible, dont la face inférieure 114 et la face supérieure 116 sont chacune revêtues d'une tôle métallique 118, 120 munie de rebords 122, 124 recouvrant partiellement les chants 125 du noyau 112. Ce noyau 112 comprend une structure sandwich ayant comme couche inférieure, une couche d'isolation thermique 126 non combustible, ayant une faible conductivité thermique et une faible densité, et comme couche supérieure, un panneau porteur 128 non combustible, ayant une bonne résistance à la flexion et à la compression. La structure sandwich du noyau est encadrée par des panneaux latéraux 130 non combustibles qui forment les quatre chants 125 du noyau 112.

[0018] La couche d'isolation thermique 126 est avantageusement constituée de plaques de verre cellulaire alumino-silicaté sans addition de liants, ayant une conductivité thermique d'environ 0,04 W/mK, une masse volumique de 120 kg/m3, une résistance à la compression de 0,7 MN/m2 et une résistance à la flexion de 0,4 MN/m2. De telles plaques, qui sont totalement inorganiques et sont formées sans liants, sont par exemple vendues par la firme «PITTSBURGH CORNING EUROPE S.A.» sous la désignation «FOAMGLAS ® T4». Pour atteindre une résistance au feu de 60 minutes, on prendra normalement des plaques d'une épaisseur de 40 mm et pour une résistance au feu de 120 minutes, une épaisseur de 80 mm.

[0019] Le panneau porteur 128 non combustible est avantageusement un panneau à base de ciment ou de silico-calcaires, renforcé par des fibres. Il a par exemple une épaisseur de l'ordre de 112 mm et une densité de l'ordre de 1000 kg/m3. Ce panneau peut être un médiocre isolant thermique (conductivité thermique de l'ordre de 0,125 W/mK) mais doit être incombustible et présenter une bonne résistance à la flexion et à la compression, c'est-à-dire une résistance à la flexion de l'ordre de 6-112 MN/m2 et une résistance à la compression perpendiculaire à la surface de la plaque de l'ordre de 110-120 MN/m2. En effet, ce panneau porteur 128 sert à la reprise des charges dans la dalle composite 110, 110'. [0020] Pour les panneaux latéraux 130, qui ont entre autres comme but de stabiliser les dalles 110, 110' le long de leur quatre chants, on utilise de préférence aussi des panneaux à base de ciment ou de silico-calcaires, renforcés par des fibres.

[0021] La dalle 110 est assemblée comme suit. La ou les plaques de verre cellulaire 126 sont collées sur le panneau porteur 128. Ensuite, les panneaux latéraux 130 sont collés sur les quatre chants de la structure sandwich du noyau 112. Finalement, les tôles métalliques 118, 120 sont collées sur la surface supérieure, respectivement inférieure du noyau 112. On notera que les rebords 122 des tôles métalliques 118, 120 contribuent à maintenir l'encadrement formé par les panneaux latéraux 130 solidement en place sur les chants de structure en sandwich. Ces rebords 122 n'ont par ailleurs qu'une faible hauteur afin de ne pas former un pont thermique en direction de l'épaisseur des dalles 110, 110'.

[0022] Comme colle d'assemblage, on utilise de préférence une colle composée d'un liant élastique organique, par exemple une résine de la famille des polyols contenant des quantités usuelles de plastifiants, de promoteurs d'adhérence, de stabilisants, de catalyseurs, auquel on ajoute une charge minérale hydratée, par exemple de l'alumine tri-hydratée, et un réactif de polymérisation. De telles colles élastiques sont par exemple décrites dans la demande de brevet EP 1283310. Le liant organique doit conférer une élasticité suffisante pour compenser ou absorber les déformations d'une dalle 110, 110' lorsque celle-ci est chargée en cas d'utilisation normale et, en cas d'incendie, pour compenser autant que possible les dilatations différentielles des différents matériaux d'une dalle 110, 110' sous l'effet de la chaleur d'incendie. La charge minérale hydratée ralentit réchauffement de la colle en s'évaporant lentement sous l'action de la chaleur d'incendie. Ensuite, le liant organique se carbonise, ce qui semble également retarder réchauffement de la dalle 110, 110'.

[0023] Les tôles métalliques 118, 120 formant le parement externe des dalles 110, 110' sont de préférence des tôles minces (épaisseur de 0,6 à 1 ,3 mm) en acier au carbone revêtue d'un alliage composé d'aluminium et de zinc en proportions sensiblement égales et une trace de silicium. De telles tôles sont par exemple commercialisées par ArcelorMittal sous la dénomination tôles ALUZINC ®. L'alliage de revêtement des tôles ALUZINC ® comprend environ 55% d'aluminium, 43,4% de zinc et 1 ,6% de silicium. Les avantages bien connus de ces tôles sont leur remarquable résistance à la corrosion et le fait que la couleur et la brillance naturelles du revêtement sont préservées pour longtemps. Or, lors de tests de résistance au feu effectués sur des éléments munis de tôles de parement ALUZINC ®, on a découvert que des tôles minces augmentent de façon notable et inattendue la résistance au feu des éléments testés. On pense pouvoir expliquer ce phénomène comme suit. Sous l'effet de la chaleur élevée, le revêtement d'aluminium et de zinc se comporte en "millefeuille", c'est-à-dire qu'il gonfle en formant de fines couches solides séparées par des couches d'air. Ce revêtement "millefeuille" semble alors constituer une couche d'isolation thermique qui retarde réchauffement des tôles d'acier en carbone.

[0024] Le signe de référence 132 repère un produit d'étanchéité intumescent fermant le joint entre les dalles 110, 110'. Un produit testé est par exemple le produit « FIRESTOP 700 » de la firme « DOW CORNING ». Il s'agit d'un mastic silicone résistant au feu permettant de créer des joints d'expansion ayant une résistance au feu de plusieurs heures.

[0025] Le signe de référence 134 repère un revêtement de sol, par exemple un carrelage. Ce carrelage 134 est avantageusement collé avec la colle prédéfinie directement sur la sur la tôle métallique supérieure 120. Les dalles peuvent être livrées avec le revêtement de sol posé en usine.

[0026] II sera apprécié qu'un plancher construit avec des dalles selon l'invention peut avoir une classification coupe-feu REI 120 (normes européennes), ce qui signifie qu'avec un feu définit dans la norme, une étanchéité aux flammes, gaz chauds et toxiques est assurée pendant 120 minutes et que, pendant le même temps, la température sur la surface opposée au feu ne dépasse pas 140 ⁰ C en moyenne et 180 ⁰ C ponctuellement. De plus, le plancher peut être facilement dimensionné pour supporter des charges de 5000 NIm ² .

[0027] II faut aussi souligner que les dalles selon l'invention ont une haute qualité hygiénique et environnementale. En cas d'incendie, elles ne dégagent que très peu de fumées. De plus, elles peuvent être essentiellement constituées de matériaux facilement recyclables (par exemple : acier et matières minérales). Légende:

110, dalles 110'

112 noyau

114 face inférieure de 112

116 face supérieure de 112

118 tôle métallique inférieure

120 tôle métallique supérieure

122 rebord de 118

124 rebord de 120

125 chant de 112

126 couche d'isolation thermique 128 panneau porteur

130 panneaux latéraux

132 produit d'étanchéité intumescent.

134 revêtement de sol, p. ex. carrelage