PANNEAU COMPOSITE POUR LE RECOUVREMENT D'UNE SURFACE PLANE

Description

[0001] On connaît des panneaux de recouvrement d'une surface plane, prévus principalement pour recouvrir un toit plat. Ce genre de panneau comporte en général une plaque en ciment ou en béton armé par des fibres, des filaments, et/ou une armature rigide, et une plaque en un isolant rigide à structure cellulaire, les deux plaques étant imbriquées l'une dans l'autre. La publication DE-A-2 231 353 décrit un tel panneau où les nervures, plus larges que hautes, de la plaque en ciment pénètrent de moins d'un huitième dans la profondeur de la plaque isolante, de manière à affaiblir cell-ci le moins possible. La plaque isolante décrite dans cette publication peut comporter des rainures similaires situées de côté de cette plaque opposée aux nervures de la plaque en ciment, et servant principalement à la ventilation. Les rainures des deux groupes sont alors mutuellement décalées, ce qui entraîne un affaiblissement minimal de la plaque. Bien que présentant d'importants avantages ce type de panneau supporte mal les variations importantes et répétées de températures auxquelles est soumis un toit et qui conduisent dans les plaques intimement liées à des tensions telles que l'isolant se rompt d'abord en certains endroits, puis s'effrite peu à peu par brisures successives réparties dans tout son intérieur, et ceci en un temps relativement court. Ceci est dû principalement à la différence entre le coefficient d'expansion, thermique du ciment ou béton d'une part, et celui du matériau isolant de l'autre. Le brevet britannique N°1.092.395 décrit des blocs rainurés pouvant être facilement divisés en briques séparées présentant des surfaces de séparation rugueuses. Toutefois ces éléments ne sont pas aptes à résoudre le problème qui se pose ici. Afin de remédier au défaut décrit ci-dessus, le panneau selon la présente invention et son procédé de fabrication sont définis comme il est dit aux revendications. Une telle construction évite. l'effritement progressif de l'isolant rigide, parce que les contraintes thermiques auxquelles est soumis le panneau fragmentent la plaque isolante essentiellement le long des lignes de rupture prédéterminées, formant ainsi d'assez grands blocs qui n'ont plus tendance à s'effriter de plus en plus et à perdre ainsi une grande partie de leur capacité d'isolement thermique. La résistance statique de tels blocs, bien qu'inférieure à celle d'une plaque isolante non fracturée, reste supérieure à celle - pratiquement nulle - d'une plaque effritée par des variations de température répétées. De plus, le fait de prévoir des lignes de rupture préférentielles, sans devoir effectuer les ruptures lors de la fabrication simplifie celle-ci et permet de garder intactes les plaques isolantes des panneaux qui ne sont pas - lors de leur utilisation - exposés à des variations de température marquées et répétées. Si par contre ils subissent de telles variations, l'invention permet de limiter les contraintes auxquelles sont soumis à la fois le ciment ou béton, l'isolant et la liaison entre les deux. On détermine dans l'isolant les lignes de rupture en prévoyant sur la face du béton tournée vers l'isolant des nervures dont au moins certaines sont assez profondes pour amorcer une rupture préférentielle face à ces nervures. Celles-ci améliorent en même temps la cohésion entre la couche d'isolant et celle en ciment ou béton, ainsi que la résistance statique de cette dernière, qui forme ainsi un plafond à caisson, noyé dans l'isolant rigide. Cela permet de réduire sensiblement l'épaisseur de la plaque portante en ciment ou béton pour une charge donnée, d'où économie de poids et de matériau. De façon moins évidente à priori, ceci resout dans une large mesure les problèmes des aux variations de température en formant des zones de rupture prédéterminées de l'isolant, au droit des nervures. Celles-ci forment en même temps des imbrications favorisant la liaison des plaques, qui peuvent ainsi être fixées réciproquement sans utiliser d'adhésif. Etanta donné que les adhésifs usuels contiennent en général des produits comme le latex ou le bitume qui sont imperméables à la vapeur d'eau, il peut être avantageux pour certaines applications (comme les toits dits "inversés") de ne pas utiliser de couches adhésives afin de faciliter le passage de l'humidité.

[0002] Une variante consiste à terminer les nervures par un dièdre ayant de préférence un angle d'ouverture aigu, dont l'arête vive provoque une amorce de rupture dans l'isolant. Il est également possible d'amorcer des lignes de rupture par des coupures - de préférence en forme de pointillé - dans l'isolant et face aux nervures, si celles-ci sont également prévues.

[0003] Dans le panneau selon l'invention, les lignes de rupture prédéterminées de l'isolant réduisent sa tendance à se fissurer ailleurs, même après de nombreux cycles de température, ce qui évite l'effritement progressif bien connu et très dommageable de l'isolant des panneaux précédemment connus.

[0004] L'invention sera maintenanat illustrée par une brève description de quelques variantes de réalisation et à l'aide du dessin, dans lequel

la fig. 1 représente une section partielle d'un toit recouvert,

la fig. 2 représente une vue en perspective de la partie portante d'un panneau composite, avant sa réunion avec la couche isolante, et

la fig. 3 représente différents profils de nervures.

[0005] Dans la coupe de la fig. 1 le chiffre 1 désigne la plaque en béton formant la surface à recouvrir, qui ici représente un toit. Celui-ci est recouvert d'une couche imperméable 2 en un composé de bitume et de latex, produit largement commercialisé. Outre son imperméabilité, cette couche présente la particularité d'être suffisamment souple pour compenser les inégalités toujours présentes de la surface à recouvrir. De plus, la couche imperméable 2 est auto-collante, et immobilise ainsi une couche de matériau isolant 4, qui lui est superposée, par rapport au toit 1. La couche thermiquement isolante 4 est formée par des plaques d'un isolant à structure cellulaire fermée ou ouverte qui peut être du polystyrène extrudé ou expansé par exemple, ou un matériau similaire. Au-dessus de l'isolant 4 se trouve une couche de ciment compacté 5, renforcé par des fils 6 en matière organique ou autre, qui peuvent être soit formés de fibres torsadées soit de filaments monotoron, les fils eux-mêmes étant frisés ou non. Ils peuvent être, entre autre, en polypropylène, en polyester, en "Kevlar", etc..... Alternativement ou de façon supplémentaire, le ciment peut être renforcé par une armature rigide 7, soit métallique soit en l'un des matériaux précédents (représentée en points-tirets), et qui s'étendra de préférence jusqu'à l'intérieur de nervures 8 fixant mécaniquement la couche de ciment 5 à l'isolant 4. Pour améliorer encore cette fixation, une exécution préférée prévoit un armement du panneau par des barres d'ancrage rigides noyées partiellement dans le ciment, et partiellement dans l'isolant. Ces barres d'acrage peuvent être constituées par les barres d'armement usuelles du ciment ou béton, qui dépasseront de celui-ci sur sa face tournée vers l'isolant. Dans la fig. 1, une barre d'ancrage 10 joint différentes nervures 8,9 à travers l'isolant 4, mais bien d'autres formes de barres d'armement communes aux deux plaques sont évidemment possibles.

[0006] La profondeur des nervures 8 est suffisante pour déterminer à leur aplomb des zones Z de rupture préférentielles de l'isolant. Un choix judicieux de l'espacement de ces nervures, dites ici "nervures longues" permet de prévenir la formation de fissures en d'autres endroits, même après des cycles de température répétés et avec des coefficients de dilatation thermique très différents pour le ciment et le matériau isolant à structure cellulaire. Si les charges statiques l'exigent, on pourra prévoir d'autres nervures 11, dites "nervures courtes," d'une hauteur inférieure et qui de ce fait renforcent le panneau sans déterminer de zones de ruptures équivalents à celles des nervures longues. Il est évidemment avantageux de prévoir deux groupes (8a, 8b) de nervures orthogonales les unes aux autres, de manière que la couche en ciment forme un plafond à caissons comme il est montré en perspective à la fig. 2. Ce plafond est noyé dans l'isolant, et il est loisible à la fabrication d'utiliser l'une ou l'autre de ces couches comme un moule perdu pour y couler, respectivement pour y ex- panser l'autre. A cet effet il peut être avantageux de prévoir des nervures extérieures 9 plus grandes que les autres, ou plus exactement de même profondeur que la couche isolante ainsi qu'il est montré à la figure 1 mais non à la figure 2.

[0007] La figure 3 montre un choix de quelques profils utilisables pour déterminer des lignes de ruptures, en sus de la nervure longue 8 déjà décrite à la figure 2. Evidemment ces différents profils, montrés ici dans une seule figure, ne seront pas nécessairement utilisés simultanément dans un même panneau. Les nervures 14 et 15 ont un profil en escalier dont la largeur diminue vers leur extrémité, ce qui permet de former des profils relativement hauts, avec un poids de ciment réduit. Les profils 16 et 17 se terminent en un dièdre à angle aigu qui induit une amorce de rupture même lorsque la nervure ne s'enfonce pas très profondément dans l'isolant. La rupture peut également être amorcée par une coupure 18 dans l'isolant, pratiquée face à une nervure et formant par exemple un pointillé dans la direction normale au dessin.

[0008] La référence 20, finalement, indique une position préférée pour des barres rigides d'armement, à proximité du bord libre des nervures longues, et parallèlement à celui-ci.

Revendications

1. Panneau composite pour le recouvrement d'une surface plane, en particulier d'un toit, composé d'au moins deux plaques (4,5) fixées l'une sur l'autre, dont une (4) en un matériau isolant rigide à structure cellulaire et une autre (5) en ciment ou en béton armé par des fibres (6), des filaments et/ou une armature rigide (7), caractérisé en ce que la plaque en ciment ou béton présente sur sa face tournée vers l'isolant des nervures (8) y pénétrant à une profondeur suffisante pour créer dans le matériau isolant des lignes de rupture préférentielles (Z) prédéter-_ minées.

2. Panneau selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins certaines nervures (16, 17) se terminent en dièdre, pour amorcer les lignes de rupture (Z).

3. Panneau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dièdres sont formés par biseautage uni- ou bilatéral des nervures.

4. Panneau selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins certaines nervures (14, 15) présentent une section qui diminue en direction du bord libre de la nervure par au moins un saut en marche d'escalier.

5. Panneau selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les nervures ont au moins deux hauteurs différentes.

6. Panneau selon une des revendications précédentes, caractérisé par une armature rigide (10) ancrée tant dans la plaque en ciment ou béton que dans celle en isolant, pour améliorer la cohésion des plaques.

7. Panneau selon une des revendications précédentes, caractérisé par deux rangées de nervures rectilignes sensiblement orthogonales l'une par rapport à l'autre, de manière à ce que la plaque en ciment présente la structure d'un plafond à caissons (fig. 2).

8. Panneau selon une des revendications précédentes, caractérisé par une troisième plaque faite du même matériau que la seconde et liée à la plaque isolante du côté opposé à ladite seconde plaque.

9. Panneau selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les lignes de rupture sont déterminées par au moins une coupure (18) pénétrant dans la plaque en matériau isolant à partir de sa face éloignée de la plaque en ciment ou en béton.

Ansprüche

1. Kompositpaneel zur Bedeckung einer ebenflächigen Oberfläche, insbesondere eines Daches, enthaltend mindestens zwei aufeinander befestigte Platten (4, 5), von welchen eine (4) aus einem festen Isolationsstoff mit einer zellförmigen Struktur und eine andere (5) aus Zement oder aus mit Fasern (6), Filamenten und/oder einer starren Bewehrung (7) bewehrten Beton ist, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Zement oder Beton gebildete Platte bei ihrer dem Isolationsstoff zugekehrten Seite in diesen hineinragende Rippen (8) aufweist, die bis zu einer Tiefe hineinragen, dass im Isolationsstoff festgelegte Reisslinien (Z) gebildet sind.

2. Paneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige Rippen (16, 17) zum Bilden der Reisslinien (Z) spitzwinklig enden.

3. Paneel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die spitzwinklige Form durch eine ein- oder beidseitige Zuschärfung der Rippen gebildet ist.

4. Paneel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige Rippen (14, 15) einen Abschnitt aufweisen, der gegen das Rippenende hin durch wenigstens einen Absatz stufenweise zusammenläuft.

5. Paneel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen mindestens zwei unterschiedliche Höhen aufweisen.

6. Paneel nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine starre Bewehrung (10), die sowohl in der Platte aus Zement oder Beton wie auch in der Isolationsplatte zur Verbesserung des gegenseitigen Haftens der Platten verankert ist.

7. Paneel nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Anordnungen geradliniger Rippen, die weitgehend rechtwinklig zueinander verlaufen, derart, dass die Zementplatte das Aussehen einer kassettierten Decke aufweist.

8. Paneel nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dritte Platte, die aus demselben Stoff wie die zweite Platte gebildet und an der entgegengesetzt zur zweiten Platte gelegenen Seite der Isolationsplatte mit derselben verbunden ist.

9. Paneel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reisslinien durch mindestens einen Schnitt gebildet sind, der in die Platte aus Isolationsmaterial von deren Seite her hineindringt, die von der Platte aus Zement oder aus Beton entfernt ist.

Claims

1. Composite panel for covering a planar surface, specifically a roof, composed of at least two plates (4, 5) mounted on each other, of which one (4) is of a rigid insulating material of a cellular structure and another (5) of cement or of concrete reinforced by fibres (6), filaments and/or a rigid reinforcement (7), characterized in that the plate of cement or concrete comprises on its side facing the insulating material ribs (8) penetrating therein up to a depth large enough to create predetermined breaking lines (Z) in the insulating material.

2. Panel according to claim 1, characterized in that at least certain ribs (16, 17) end in a dihedral edge to initiate the breaking lines (Z).

3. Panel according to claim 2, characterized in that the dihedral edges are formed by a one or two-sided chamfering of the ribs.

4. Panel according to one of the preceding claims, characterized in that at least certain ribs (14, 15) comprise a section which decreases in a steplike fashion in the direction of the free end of the rib by at least one step.

5. Panel according to one of the preceding claims, characterized in that the ribs have at least two different heights.

6. Panel according to one of the preceding claims, characterized by a stiff reinforcement (10) anchored in the plate of cement or of concrete as well as in the insulating plate for improving the cohesion of the plates.

7. Panel according to one of the preceding claims, characterized by two arrays of rectilinear ribs essentially perpendicular relative to each other such that the plate of cement incorporates the structure of a coffered ceiling (Fig. 2).

8. Panel according to one of the preceding claims, characterized by a third plate made of the same material as the second and mounted to the insulating plate on the side opposite to said second plate.

9. Panel according to one of the preceding claims, characterized in that the breaking lines are determined by at least one cut penetrating into the plate of an insulating material proceeding from its face distant from the plate of cement or of concrete.

Dessins