[0001] L'invention est relative à un dispositif d'amélioration acoustique destiné à recevoir
un revêtement, en particulier un revêtement de sol tel que du carrelage, du parquet,
un revêtement plastique, de la moquette, ou autre.
[0002] Sans sortir du cadre de l'invention, le dispositif acoustique peut également constituer
une sous-couche pour revêtement mural ou de plafond.
[0003] Dans le domaine de l'amélioration acoustique, on distingue principalement l'amélioration
par l'isolation acoustique, et l'amélioration par la correction acoustique.
[0004] L'isolation acoustique assure de réduire la transmission des bruits d'une pièce à
une autre, que ce soit par le plancher, le plafond ou les parois latérales. L'isolation
acoustique réduit les bruits d'origine mécanique, tels que les bruits d'impact ou
de choc, ainsi que les bruits aériens tels qu'engendrés par les personnes qui parlent
ou les matériels Hifi.
[0005] La correction acoustique assure de diminuer le bruit dans la pièce où se trouve la
source acoustique. La correction acoustique vise les bruits d'origine mécanique et
les bruits aériens. Dans le cas des bruits d'origine mécanique sur un plancher, on
parle de correction acoustique du bruit à la marche.
[0006] Divers dispositifs isolants acoustiques en tant que sous-couches pour revêtement
de sol sont connus. On peut citer l'utilisation de dalles en liège, de sous-couches
à base de caoutchouc qui se présentent sous forme de dalles ou sont constituées par
une chape de ragréage, ou encore de sous-couches à base de fibres généralement synthétiques.
[0007] Le brevet
EP 0 413 626 B1 décrit plus particulièrement un dispositif pour l'isolation contre les bruits d'impact.
Il s'agit d'une dalle insonorisante à surface dure en regard du revêtement à poser,
et à support à réaction élastique à l'opposé. Elle comporte une nappe dense et flexible
de fibres surcomprimées de masse volumique entre 60 et 200 kg/m
3 qui constitue le support à réaction élastique, et une couche de bitume renforcée
par deux couches minces de fibres de verre ancrées dans respectivement chacune des
faces de la couche de bitume pour constituer la face rigide de la dalle, la couche
rigide présentant une épaisseur de 5 à 6 mm environ avec une masse surfacique d'environ
10 kg/m
2.
[0008] Le document
FR2517728 propose le même type de produit.
[0009] Le document
US 2005/0214500 répond également au problème de la transmission des bruits en proposant une sous-couche
formée d'une couche présentant une certaine résilience, comprise entre 2 et 10 mm
d'épaisseur et présentant une densité comprise entre 20 et 150 kg/m
3, et surmontée d'une couche rigide présentant un module d'élasticité compris entre
3 et 18 GPa, et ne dépassant pas 14 mm d'épaisseur.
[0010] Le document
FR 2 693 221 propose aussi une solution d'isolement aux bruits d'impact, mais qui se présente
sous forme de rouleaux. Cette sous-couche comporte une couche principale qui est disposée
du côté du revêtement, et une couche secondaire qui est agencée du côté opposé, côté
sol.
[0011] La couche secondaire de cette sous-couche permet une atténuation acoustique par rapport
aux bruits d'impact du fait de la constitution même de son matériau en mousse cellulaire
qui est déformable élastiquement. Ce matériau est par exemple à base d'un polymère
du type polychlorure de vinyle (PVC), caoutchouc de polyuréthane (PUR), polyéthylène
(PE), caoutchouc de butadiène-styrène (SBR), et présente une épaisseur entre 0,1 mm
et 5 mm, avec une densité ne dépassant pas 800 kg/m
3.
[0012] La couche principale de cette sous-couche permet de réaliser la résistance mécanique
de la couche. Son matériau constitutif est par exemple un polymère de synthèse tel
qu'un polychlorure de vinyle (PVC), un polypropylène (PP), un polyéthylène (PE), ou
encore un bitume, mais peut aussi être réalisé à partir de matériaux d'origine naturelle
tels que des fibres de bois. Cette couche est relativement dure en surface mais reste
suffisamment souple pour être roulée afin de présenter la sous-couche sous forme de
rouleaux.
[0013] On connaît encore du document
FR2742859 un matériau multicouche à disposer sous un revêtement de sol pour renforcer l'isolation
phonique aux bruits d'impact, et de manière générale atténuer la propagation des ondes
sonores. Ce matériau multicouche entre 3 et 7 mm d'épaisseur comporte une première
couche en regard du sol qui est constituée de matériaux fibreux souples de masse surfacique
d'au moins 200 g/m
2 et qui permet d'amortir les ondes sonores, ainsi qu'une seconde couche en regard
du revêtement qui est formée par une grille ou un tissu de fibre de verre de masse
surfacique comprise entre 300 et 900 g/m
2 et qui favorise l'étalement des ondes sonores. On peut prévoir par ailleurs une couche
alvéolaire du type mousse polyuréthane à disposer sur le sol et en regard de la première
couche.
[0014] L'invention a pour but de proposer une solution alternative aux solutions existantes
quant à l'isolation acoustique par rapport aux bruits d'impact et vis-à-vis des bruits
aériens, et surtout de garantir une correction performante des bruits à la marche,
tout en assurant une grande facilité d'installation.
[0015] Selon l'invention, le dispositif d'amélioration acoustique destiné à être disposé
sur un support et sous un revêtement, comporte une première couche souple destinée
à être disposée en regard du support, une seconde couche rigide rendue solidaire de
la première couche souple et destinée à être agencée à l'opposée du support, et des
moyens amortissants, et est caractérisé en ce que les moyens amortissants sont intégrés
à la seconde couche rigide, ou forment une troisième couche amortissante disposée
sur la seconde couche rigide et à l'opposé de la première couche souple.
[0016] L'invention propose ainsi un dispositif, qui outre l'isolation acoustique qu'il procure
due à la couche souple, permet d'assurer une correction acoustique par rapport aux
bruits à la marche grâce aux moyens d'amortissement qui sont disposés sur ou dans
la couche rigide.
[0017] Les inventeurs ont mis en évidence que l'ordre des éléments dans le dispositif final
à poser contre le support, a son importance dans les résultats d'amélioration acoustique
à obtenir. Aussi ont-ils montré qu'il est impératif que les moyens amortissants soient
disposés dans la couche rigide, ou sur la couche rigide et à l'opposé de la couche
souple.
[0018] La couche rigide permet d'assurer la résistance mécanique de l'ensemble du dispositif
acoustique, et de conférer suffisamment de tenue mécanique au système formé par le
dispositif et le revêtement une fois posé, tout en absorbant également les contraintes
subies par le revêtement. La rigidité de cette couche favorise l'amélioration par
la correction acoustique aux bruits d'impact du fait que les moyens amortissants se
trouvent pris en sandwich entre deux éléments rigides, ladite couche et le revêtement.
[0019] Dans le premier mode de réalisation où la couche rigide intègre les moyens amortissants,
celle-ci présente, à 20°C et à 1000 Hz, un facteur de perte tanδ au moins égal à 0,06,
de préférence supérieur à 0,1. Le facteur de perte tanδ à 1000 Hz et à 20°C est évalué
à l'aide de la méthode de mesure décrite dans le document ISO PAS 16940 en choisissant
lors du post-traitement, la fréquence de résonnance la plus proche de 1000 Hz.
[0020] Les moyens amortissants intégrés à la couche rigide se présentent avantageusement
sous forme d'agrégats tels que des billes, des granulés, des chutes de matière recyclée.
[0021] Dans le second mode de réalisation où les moyens amortissants sont formés par la
couche amortissante à part entière, cette couche présente, à 1000 Hz et à 20°C, un
facteur de perte tanδ au moins égal à 0,3, de préférence supérieur à 1, et un module
d'Young dynamique E' compris entre 5.10
6 et 10
8 Pa. Dans ce cas, le facteur de perte tanδ et le module d'Young dynamique E' sont
mesurés à l'aide d'un visco-analyseur, appareil de mesure connu pour les matériaux
en particulier visco-élastiques.
[0022] Dans ce second mode de réalisation, la couche amortissante est constituée d'un ou
de plusieurs matériau(x) plastiques visco-élastiques qui consistent en une feuille,
un film, une résine coulée, ou en un matériau à étaler. Elle peut consister en de
la colle destinée à coller un revêtement sur le dispositif.
[0023] Intégrés à la couche rigide ou formant une troisième couche, les moyens amortissants
sont constitués d'un ou de plusieurs matériaux polymère(s) visco-élastique(s), du
type polymères à base d'EVA, du type acrylique, du type polyvinyle de butyral, en
particulier du type polyvinylbutyral à propriété d'amortissement acoustique améliorée.
[0024] Selon une caractéristique, la couche rigide prise isolément sans les moyens amortissants
présente, à 20°C et à 1000 Hz, un module d'Young dynamique E' d'au moins 10
8 MPa, et de préférence compris entre 10
9 Pa et 30.10
9 Pa.
[0025] Elle est avantageusement à base de liant organique ou minéral, ou de bitume, ou de
fibres agglomérées, ou de matière composite synthétique.
[0026] Selon une caractéristique, la couche souple est une couche à porosité ouverte, du
type matériau(x) fibreux d'origine minérale et/ou synthétique, du type fibres de verre
et/ou fibres de polyester, du type couche alvéolaire synthétique, telle qu'en polyéthylène
ou polyuréthane, de préférence présentant une raideur dynamique apparente par unité
de surface s'
t inférieure à 8,8.10
6N/m
3. On entend par matériau à « porosité ouverte » tout fibreux ou mousseux autorisant
une circulation de l'air dans la couche.
[0027] De façon surprenante, les inventeurs ont mis en évidence que le facteur de perte
de la couche souple n'est en fait pas représentatif de la performance acoustique vis-à-vis
de l'isolation aux bruits d'impact. En revanche, la raideur dynamique s'
t apparente par unité de surface s'est avérée être un paramètre bien plus représentatif
des performances vis-à-vis de l'isolation aux bruits d'impact.
[0028] La mesure de la raideur dynamique par unité de surface s'
t sera décrite plus en détail ultérieurement dans la description, à partir de la norme
NF EN 29052-1 qui est relative à la méthode d'évaluation de la raideur dynamique apparente
par unité de surface des matériaux utilisés sous les dalles flottantes dans les bâtiments
d'habitation.
[0029] La couche souple présente de préférence une épaisseur sous charge de 2kPa d
F, comprise entre 3mm et 7mm.
[0030] La couche souple permet d'assurer une désolidarisation du revêtement par rapport
au support, (mur, plancher ou plafond), ce qui empêche la transmission de l'énergie
vibratoire dans la pièce adjacente.
[0031] Le dispositif d'amélioration acoustique de l'invention est donc utilisé en tant que
sous-couche pour revêtement de sol, mural ou de plafond. Le revêtement est rendu solidaire
de la couche amortissante, ou de la couche rigide lorsque celle-ci intègre les moyens
amortissants. Les inventeurs ont ainsi mis en évidence que les moyens amortissants
sont avantageusement agencés entre le revêtement qui est un élément rigide et la couche
rigide, ce qui permet à l'élément amortissant de se déformer et de travailler en cisaillement,
pour dissiper l'énergie vibratoire et fournir ainsi une correction acoustique.
[0032] Diverses présentations du dispositif peuvent être envisagées en vue de son association
à un support.
[0033] Le dispositif peut se présenter sous forme de plaque et comporter de manière solidaire
la couche souple, la couche rigide et les moyens amortissants qui sont intégrés à
la couche rigide ou qui constituent une troisième couche.
[0034] En variante, la première couche souple se présente sous forme de rouleau à étaler
et à découper aux dimensions de la surface du support à recouvrir. La seconde couche
rigide intégrant ou non les moyens amortissants, et éventuellement la couche amortissante,
peuvent alors être rendus solidaires et se présenter sous forme d'une plaque.
[0035] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention vont à présent être décrits
plus en détail en regard des dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 illustre une vue schématique en coupe d'un dispositif acoustique selon
un premier mode de réalisation de l'invention, intégré en tant que sous-couche d'un
revêtement de sol;
- La figure 2 illustre une vue schématique en coupe d'un dispositif acoustique selon
un second mode de réalisation de l'invention, intégré en tant que sous-couche d'un
revêtement de sol;
- Les figures 3 et 4 sont des vues en perspective des dispositifs acoustiques utilisés
respectivement dans les figures 1 et 2 ;
- La figure 5 est une vue schématique en coupe d'une variante de mise en oeuvre du dispositif
acoustique de l'invention intégré en tant que sous-couche de revêtement de sol ;
- La figure 6 est une vue en perspective d'une partie du dispositif acoustique de la
figure 5 ;
- La figure 7 est une autre variante de la figure 5 ;
- La figure 8 est une vue en perspective d'une partie du dispositif acoustique de la
figure 7 ;
- La figure 9 est une vue schématique en coupe d'une variante supplémentaire de mise
en oeuvre du dispositif acoustique de l'invention intégré en tant que sous-couche
de revêtement de sol ;
- La figure 10 est une vue en perspective d'une partie du dispositif acoustique de la
figure 9.
[0036] Les figures ne sont pas à l'échelle pour en faciliter la lecture.
[0037] Les figures 1 à 8 illustrent diverses variantes de réalisation d'un dispositif d'amélioration
acoustique 1 selon l'invention pour un revêtement de sol 2 représenté ici à titre
d'exemple par des carreaux de céramique 20.
[0038] Le dispositif 1 est rapporté contre le sol 3 en y étant rendu solidaire par des moyens
de collage 4. Le revêtement de sol 2 est rapporté contre le dispositif 1 par des moyens
de collage 5 usuels.
[0039] Le dispositif de l'invention comporte selon l'invention une première couche 10 qui
est destinée à être disposée en regard du sol 3, une seconde couche 11 qui est associée
à la première couche et disposée à l'opposée du sol 3, ainsi que des moyens amortissants
12 ou 13.
[0040] La première couche 10 est à porosité ouverte et présente une certaine élasticité.
Elle est destinée à assurer une isolation par rapport aux bruits d'impact.
[0041] Elle est par exemple faite à partir d'au moins un matériau fibreux qui peut être
d'origine minérale ou synthétique. A titre d'exemples, on peut citer des fibres de
verre, des fibres de polyester.
[0042] La couche 10 peut être un mélange de matériaux fibreux qui sont associés entre eux
du fait du procédé de fabrication.
[0043] Elle peut être un mélange d'un ou de plusieurs matériaux fibreux, qui sont combinés
à un matériau les liant entre eux, la couche préservant son caractère à porosité ouverte.
[0044] La couche peut être constituée préférentiellement d'un non-tissé synthétique cardé
thermo-lié, aiguilleté ou non.
[0045] La couche peut en variante être un non-tissé minéral obtenu par voie fondue.
[0046] La couche peut encore selon une autre variante être un matériau alvéolaire tel qu'une
mousse synthétique, du type mousse polyuréthane.
[0047] La performance de l'isolation acoustique de sous-couches est caractérisée par leur
raideur dynamique apparente par unité de surface s'
t. La norme NF EN 29052-1 décrit la méthode d'évaluation de la raideur dynamique apparente
par unité de surface des matériaux utilisés sous les dalles flottantes dans les bâtiments
d'habitation. Il s'agit de mesurer la fréquence de résonance de la vibration verticale
fondamentale d'un système ressort/masse pour lequel le ressort correspond au matériau
de la sous-couche et la masse correspond à une plaque de charge, la plaque de charge
étant soumise à une force d'excitation vibratoire.
[0048] Une fois adaptée aux sous-couches minces, cette norme peut servir de base à l'évaluation
de la raideur dynamique apparente par unité de surface de la couche souple 10 de l'invention.
Etant donné la forte non-linéarité des couches de matériaux à porosité ouverte et
aux libertés données par la norme quant au moyen d'excitation de la plaque de charge
et quant au post-traitement des mesures, il convient de préciser ci-après quelques
points pour obtenir la valeur de raideur dynamique apparente de la sous-couche mince
:
- On place au centre de la plaque une tête d'impédance qui permet d'obtenir les données
de force vibratoire injectée F(f) et de déplacement X(f) de la plaque,
- L'excitation appliquée à la plaque de charge par un pot vibrant est de type sinus
glissant entre 1 Hz et 250 Hz sur toute la durée de la mesure. La tension maximale
appliquée aux bornes du pot vibrant est de 20 mV.
- Le résultat de mesure est obtenu par une moyenne sur cinq mesures successives,
- La valeur de raideur dynamique apparente par unité de surface s't est égale au niveau de l'asymptote basse fréquence du rapport |F/X|.
[0049] Selon l'invention, la couche souple 10 présente une raideur dynamique apparente par
unité de surface s'
t mesurée conformément au protocole défini ci-dessus, inférieure à 8,8.10
6 N/m
3.
[0050] La nature de la couche souple et son épaisseur sont adaptées pour que la couche présente
une épaisseur sous charge de 2 kPa mesurée conformément à la norme NF EN 12431, préférentiellement
comprise entre 3 et 7 mm.
[0051] Si cette première couche 10 a une certaine souplesse, la seconde couche 11 est en
revanche rigide. Elle assure au dispositif une tenue mécanique, une cohésion de l'ensemble
des éléments constituants le dispositif, et permet de reprendre l'ensemble des contraintes
mécaniques subies par le dispositif lorsque celui-ci est en place sous le revêtement
sur lequel on marche.
[0052] La couche rigide 11 est caractérisée selon l'invention par son module d'Young dynamique
E' à 1000 Hz et à 20°C. Elle présente un module d'Young dynamique E' à 1000 Hz et
à 20°C, d'au moins 10
8 Pa, et de préférence compris entre 1 GPa et 30 GPa.
[0053] Le module d'Young dynamique E', à 1000 Hz et à 20°C de la couche rigide 11, est estimé
par la méthode de mesure décrite dans le document ISO PAS 16940 en choisissant lors
du post-traitement, la fréquence de résonnance la plus proche de 1000 Hz.
[0054] La masse surfacique de la couche rigide 11 est inférieure à 9,5 kg/m
2, ce qui permet une manutention et une manipulation aisées du produit.
[0055] La couche rigide 11 est par exemple à base de liant minéral, tel que du ciment, du
gypse, du mortier, ou à base de bitume, ou de fibres agglomérées telles que des fibres
végétales du type bois, chanvre, des fibres minérales du type laine de roche, ou à
base de matière composite synthétique telle que des fibres synthétiques ou de la résine
synthétique, ou encore à base d'un mélange de fibres et de résine.
[0056] Les deux couches 10 et 11 sont solidarisées de manière adaptée en fonction du type
de matériau utilisé pour chacune des couches, par exemple par collage à l'aide de
moyens adhésifs du type colle aqueuse, ou par collage par apport thermique.
[0057] Selon un premier mode de réalisation illustré sur la figure 1, les moyens amortissants
12 sont intégrés à la seconde couche 11. Bien que la seconde couche soit rigide, elle
présente une propriété d'amortissement, et se caractérise alors du fait des moyens
amortissants, à 1000 Hz et à 20°C, par un facteur de perte tanδ au moins égal à 0,06,
de préférence supérieur à 0,1. Pour mesurer le facteur de perte tanδ à 1000 Hz et
à 20°C de la couche rigide 11, il est appliqué au matériau constituant la couche rigide
la méthode de mesure décrite dans le document ISO PAS 16940 en choisissant lors du
post-traitement, la fréquence de résonnance la plus proche de 1000 Hz. On identifie
alors la valeur de l'amortissement modal mesuré sur le pic de vibration, à la valeur
du facteur de perte tanδ. Ceci est légitime puisque le matériau est considéré homogène.
[0058] Intégrés à la seconde couche rigide 11, les moyens amortissants se présentent de
préférence sous forme d'agrégats, le matériau de la couche rigide formant le liant.
Il s'agit par exemple de billes, de granulés, de chutes de matière recyclée. Les agrégats
peuvent avoir diverses tailles, présenter une taille nanométrique jusqu'à une taille
millimétrique.
[0059] La quantité de matériau amortissant est à adapter en fonction de l'amortissement
qu'on souhaite obtenir, mais néanmoins dans des proportions limitées pour que la couche
conserve des propriétés d'adhérence, notamment avec le revêtement à coller. Par exemple,
un ajout de PVB représentant 5% du poids de la couche permet de multiplier par deux
le niveau d'amortissement de la couche.
[0060] En variante, intégrés à la seconde couche rigide, les moyens amortissants se présentent
sous forme de constituant chimique du matériau de ladite couche rigide.
[0061] Cette seconde couche rigide incluant les moyens amortissants peut être formée d'une
plaque comme on le verra par la suite. Elle peut, en variante, se présenter sous forme
d'un ragréage autolissant à base de ciment.
[0062] Selon un second mode de réalisation illustré sur la figure 2, les moyens amortissants
13 forment une troisième couche à part entière qui est disposée sur la seconde couche
rigide 11 et à l'opposé de la première couche souple 10.
[0063] Cette troisième couche 13 est un matériau visco-élastique et est caractérisée, à
1000 Hz et à 20°C, par un facteur de perte tanδ au moins égal à 0,3, de préférence
supérieur à 1, et par un module d'Young dynamique E' compris entre 5.10
6 Pa et 10
8 Pa. Le module d'Young dynamique E' du matériau amortissant et son facteur de perte
sont mesurés à l'aide d'un visco-analyseur, appareil de mesure connu pour les matériaux
visco-élastiques.
[0064] Les moyens amortissants ont pour rôle de fournir de l'amortissement dans le dispositif
acoustique 1 afin de réduire l'amplitude des ondes se propageant dans le revêtement
2 et générées par exemple par la marche, ce qui diminue ainsi le bruit au sein même
de la pièce. Néanmoins, les inventeurs ont mis en évidence qu'il fallait que les moyens
amortissants soient présents entre deux éléments rigides pour jouer pleinement leur
rôle.
[0065] Les moyens amortissants sont constitués d'un ou de plusieurs matériaux plastiques
visco-élastiques. On peut citer comme matériaux, des polymères du type acrylique,
du type vinylique, en particulier du polyvinyle de butyral (PVB) à propriété d'amortissement
améliorée, dit PVB acoustique. On peut citer à titre d'exemple de matériau constituant
les moyens amortissants, le PVB acoustique de nom commercial Saflex® Vanceva Quiet
QC41 produit par la société Solutia, qui présente à 20°C et 1000 Hz, un facteur de
perte tanδ de 1 et un module d'Young E' de 5.10
7 Pa.
[0066] En tant que couche amortissante 13 à part entière, les moyens amortissants se présentent
sous forme d'une feuille ou d'un film, d'une résine coulée ou d'un matériau à étaler.
[0067] En particulier, le matériau à étaler peut être formé par de la colle, colle servant
au collage du revêtement 2, et comprenant du ou des matériau(x) plastiques amortissants.
Il peut par exemple s'agir d'une colle acrylique dont le dosage en base acrylique
est de préférence supérieur à 15%.
[0068] La solidarisation de la couche amortissante 13 à la couche rigide 11 est obtenue
grâce à la pégosité intrinsèque adaptée de la couche amortissante 13 lorsque celle-ci
est une colle aqueuse, ou par son chauffage lorsque celle-ci est une résine polymérique.
[0069] Le dispositif 1 dans son ensemble peut être construit de différentes façons.
[0070] Selon une première variante de réalisation, il forme un ensemble unitaire, tel qu'un
kit prêt à l'emploi, qui est destiné à être rapporté contre le support tel que le
sol 3, et sur lequel le revêtement 2 est à son tour rapporté. Ainsi, le dispositif
des figures 3 et 4 représente une plaque, dont une pluralité est rapportée par collage
sur le sol 3 telle qu'illustrée sur les figures 1 et 2 respectivement.
[0071] Selon une seconde variante de réalisation, certains éléments du dispositif sont déjà
assemblés et forme un système unitaire, tandis que l'autre ou les autres éléments
restants sont rapportés individuellement lors de la mise en oeuvre du dispositif en
tant que sous-couche de revêtement.
[0072] L'exemple de la figure 5 illustre cette dernière configuration. La couche souple
10 est associée à la couche rigide 11 pour former une plaque 110 (figure 6), dont
une pluralité est collée sur le sol 3, tandis que la couche amortissante 13 qui se
présente sous forme d'un film adhésivé est déroulée sur l'ensemble des plaques, le
revêtement 2 étant ensuite collé dessus.
[0073] Dans l'exemple de la figure 7, une pluralité de plaques 110 sont disposées sur le
sol tandis que la couche amortissante 13 est directement liée au revêtement 2. La
couche est par exemple une feuille plastique amortissante, telle que du PVB, collée
au carreau de céramique 20 sur la face opposée à celle destinée à la marche (figure
8). La solidarisation de la feuille amortissante 13 avec le revêtement 2 se fait soit
par application de colle aqueuse sur ledit revêtement, soit par chauffe dans le cas
d'une résine polymérique.
[0074] Enfin, selon une troisième variante, chaque élément du dispositif est pris individuellement
et associé aux autres lors de la mise en oeuvre du dispositif pour constituer une
sous-couche du revêtement.
[0075] L'exemple de la figure 9 illustre cette configuration, la couche souple 10 se présente
sous forme de rouleau et est déroulée et rapportée contre le sol 3 en étant découpée
aux dimensions adéquates de la surface à recouvrir, tandis que la couche rigide 11
qui comporte les moyens amortissants 12 se présentent sous forme de plaques 111 (figure
10) qui sont rapportées par collage contre la couche fibreuse 10 et sur lesquelles
le revêtement 3 est collé. On pourrait aussi dans une variante non représentée couler
une mini-chape de ragréage incluant les moyens amortissants sur la couche souple 10.
[0076] Pour illustrer l'invention, des tests ont été réalisés sur différents dispositifs.
Les exemples et valeurs comparatives sont explicités dans les tableaux ci-dessous.
[0077] L'exemple du tableau 1 est un dispositif usuel d'isolation acoustique. Les tableaux
2, 3 et 4 sont des exemples nullement limitatifs du dispositif d'amélioration acoustique
selon les deux modes distincts de réalisation de l'invention. Le tableau 5 est un
exemple comparatif où l'agencement des couches n'est pas conforme à l'invention.
[0078] La performance des exemples est illustrée par la valeur de la raideur dynamique apparente
par unité de surface s'
t mesurée comme décrit plus haut en regard de la performance acoustique de la couche
souple, mais sur le dispositif complet.
[0079] Les valeurs de module d'Young dynamique et de facteur de perte fournies dans ces
tableaux pour la couche rigide 11 ou 12 et pour le dispositif complet sont obtenues
à 20°C en appliquant la méthode décrite dans le document ISO PAS 16940 en choisissant
la fréquence de résonnance la plus proche de 1000 Hz. Par contre, contrairement aux
dimensions données dans le document ISO PAS, l'échantillon mesuré ici comporte trois
carreaux de carrelage de la société Desvres, en grès cérame fin vitrifié de dimensions
200 mm x 200 mm x 7,5 mm qui sont séparés par des joints de 5mm. Les dosages et modes
d'application des mortiers-colles à carrelage, ragréage et joints étant ceux prescrits
par le fabriquant.
[0080] Les valeurs de module d'Young dynamique et de facteur de perte de la couche amortissante
13 sont mesurées à l'aide d'un visco-analyseur.
[0081] Pour chaque exemple, on considère donc les mêmes carreaux 20 Desvres en grès cérame
fin vitrifié de 200 mm x 200 mm x 7,5 mm, le même joint de carrelage, la même colle
à carrelage 5, ici un liant minéral à gâcher tel que le produit « Weber.col plus »
de la société WEBER ET BROUTIN, ainsi que le même moyen de collage 4 entre la couche
souple 10 et le plancher 3, ici une colle acrylique telle que la colle « Weber.sys
acoustic » de la société WEBER ET BROUTIN.
[0082] Le tableau 1 illustre un exemple comparatif ne comprenant qu'une couche souple 10
et une couche rigide 11 sans moyen amortissant.
TABLEAU 1
|
Nature du matériau |
Couche souple (10) |
Non-tissé aiguilleté en fibres de polyester : « Weber.sys acoustic » de la société
WEBER ET BROUTIN, avec s't = 4,2.107 N/m3 |
Couche rigide (11) |
Liant minéral fibré à gâcher et à étaler sur la couche souple 10 : ragréage auto-lissant
« Weber.sys acoustic », avec |
tanδ = 0,01 |
E' = 1,5.1010 Pa |
Dispositif associé au revêtement de sol 2 |
tanδ =0,01 |
E'= 1,5.1010 Pa |
s't = 4,2.107 N/m3 |
[0083] Le tableau 2 illustre un exemple de l'invention qui reprend les couches souples 10
et 11 de l'exemple 1 comparatif et pour lequel la couche rigide 11 inclue des moyens
amortissants 12.
TABLEAU 2
|
Nature du matériau |
Couche souple (10) |
Non-tissé aiguilleté en fibres de polyester : « Weber.sys acoustic » de la société
WEBER ET BROUTIN, avec |
s't = 4,2.107 N/m3 |
Couche rigide amortissante (11 12) |
Liant minéral fibré à gâcher et à étaler sur la couche souple 10 : ragréage auto-lissant
« Weber.sys acoustic », et incluant des granulats de PVB usuel |
tanδ = 0,06 |
E' = 1,5.1010 Pa |
Dispositif (1) associé au revêtement de sol 2 |
tanδ = 0,06 |
E' = 1,5.1010 Pa |
s't = 4,2.107 N/m3 |
[0084] En comparant les tableaux 1 et 2, on constate qu'en ajoutant les moyens amortissants
12, le facteur de perte tanδ du dispositif complet augmente sensiblement. On gagne
donc en amortissement afin d'améliorer la correction acoustique du dispositif complet,
c'est-à-dire contre les bruits à la marche.
[0085] Le tableau 3 illustre un exemple de l'invention qui reprend l'exemple 2 mais avec
une couche souple différente.
TABLEAU 3
|
Nature du matériau |
Couche souple (10) |
Non-tissé en fibres de verre : voile de verre de 450 g/m2 |
s't = 3,6.106 N/m3 |
Couche rigide amortissante (11, 12) |
Liant minéral fibré à gâcher et à étaler sur la couche souple 10 : ragréage auto-lissant
« Weber.sys acoustic », et incluant des granulats de PVB usuel |
tanδ = 0,06 |
E' = 1,5.1010 Pa |
Dispositif (1) associé au revêtement de sol 2 |
tanδ =0,06 |
E'= 1,5.1010 Pa |
s't = 3,6.106 N/m3 |
[0086] Ce tableau 3 met en évidence que la correction acoustique reste assurée par l'amortissement
procuré par les moyens amortissants, la nature de la couche souple permettant de jouer
uniquement sur la performance d'isolation acoustique.
[0087] Le tableau 4 illustre un exemple de l'invention qui reprend l'exemple 3 mais au lieu
d'avoir du PVB inclus dans la couche rigide, les moyens amortissants sont constitués
de la couche supplémentaire 13.
TABLEAU 4
|
Nature du matériau |
Couche souple (10) |
Non-tissé en fibres de verre : voile de verre de 450 g/m2 |
s't = 3,6.106 N/m3 |
Couche rigide (11) |
Liant minéral fibré à gâcher et à étaler sur la couche souple 10: ragréage auto-lissant
« Weber.sys acoustic », avec |
tanδ = 0,06 |
E' = 1,5.1010 Pa |
Couche amortissante (13) |
Film de 0,8 mm de colle acrylique |
« Weber.sys acoustic » WEBER ET BROUTIN », avec |
tanδ = 1,03 |
E' = 1,9.107 Pa |
Dispositif (1) associé au revêtement de sol (2) |
tanδ =0,34 |
E'= 1,5.1010 Pa |
s't = 3,6.106 N/m3 |
[0088] On voit par ailleurs en comparant les tableaux 3 et 4 qu'en utilisant les moyens
amortissants en tant que couche à part entière 13, on augmente encore davantage les
performances d'amortissement par rapport à une intégration des moyens dans la couche
rigide.
[0089] Enfin, le tableau 5 illustre un système où la couche amortissante 13 identique à
celle du tableau 4 est en revanche placée non conforme à l'invention entre la couche
souple 10 et la couche rigide 11, et non entre le revêtement 2 rigide et la couche
rigide 11.
TABLEAU 5
|
Nature du matériau |
Couche souple (10) |
Non-tissé en fibres de verre : voile de verre de 450 g/m2 |
s't = 3,6.106 N/m3 |
Couche rigide (11) |
Liant minéral fibré à gâcher et à étaler sur la couche souple 10: ragréage auto-lissant
« Weber.sys acoustic », avec tanδ = 0,01 |
|
E' = 1,5.1010 Pa |
Couche amortissante (13) placée entre la couche souple (10) et la couche rigide (11) |
Film de 0,8 mm de colle acrylique « Weber.sys acoustic » WEBER ET BROUTIN », avec |
tanδ = 1,03 |
E' = 1,9.107 Pa |
Dispositif (1) associé au revêtement de sol (2) |
tanδ =0,01 |
E'= 1,5.1010 Pa |
s't = 3,6.106 N/m3 |
[0090] On constate que l'amortissement tanδ du dispositif complet n'est pas du tout amélioré
(valeur de 0,01) malgré la présence de la couche amortissante 13, alors que pour l'exemple
de l'invention du tableau 4, la valeur pour le dispositif est de 0,34. Ainsi, pour
assurer une correction acoustique améliorée, il faut non seulement des moyens amortissants
mais qu'ils soient placés judicieusement entre deux couches rigides.
1. Dispositif d'amélioration acoustique (1) destiné à être disposé sur un support (3)
et sous un revêtement (2), et comportant une première couche (10) souple et destinée
à être disposée en regard du support, une seconde couche (11) rigide rendue solidaire
de la première couche souple et destinée à être agencée à l'opposée du support, et
des moyens amortissants (12, 13), caractérisé en ce que les moyens amortissants (12) sont intégrés à la seconde couche rigide (11) ou forment
une troisième couche (13) amortissante disposée sur la seconde couche rigide (11)
et à l'opposé de la première couche (10) souple.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche rigide (11) qui intègre les moyens amortissants (12) présente, à 20°C et
à 1000 Hz, un facteur de perte tanδ au moins égal à 0,06, de préférence supérieur
à 0,1.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens amortissants (12) qui sont intégrés à la couche rigide (11) se présentent
sous forme d'agrégats tels que des billes, des granulés, des chutes de matière recyclée.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche (13) amortissante présente à 1000 Hz et à 20°C, un facteur de perte tanδ
au moins égal à 0,3, de préférence supérieur à 1, et un module d'Young dynamique E'
compris entre 5.106 Pa et 108 Pa.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche amortissante (13) est constituée d'un ou de plusieurs matériau(x) plastiques
visco-élastiques qui consistent en une feuille, un film, une résine coulée, ou en
un matériau à étaler.
6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la couche amortissante (13) consiste en de la colle destinée à coller un revêtement
sur le dispositif.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens amortissants (12,13) sont constitués d'un ou de plusieurs matériaux polymère(s)
visco-élastique(s), du type polymères à base d'EVA, du type acrylique, du type polyvinyle
de butyral, en particulier du type polyvinylbutyral à propriété d'amortissement acoustique
améliorée.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche rigide (11) prise isolément sans les moyens amortissants présente, à 20°C
et à 1000 Hz, un module d'Young dynamique E' d'au moins 108 MPa, et de préférence compris entre 109 Pa et 30.109 Pa.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche rigide (11) prise isolément sans les moyens amortissants présente une épaisseur
au moins égale à 3mm.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde couche rigide (11) est à base de liant organique ou minéral, ou de bitume,
ou de fibres agglomérées, ou de matière composite synthétique.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche souple (10) est une couche à porosité ouverte, du type matériau(x) fibreux
d'origine minérale et/ou synthétique, du type fibres de verre et/ou fibres de polyester,
du type couche alvéolaire synthétique, telle qu'en polyéthylène ou polyuréthane, de
préférence présentant une raideur dynamique apparente par unité de surface s't inférieure à 8,8.106 N/m3.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première couche souple (10) présente une épaisseur sous charge de 2 kPa dF comprise entre 3 et 7 mm.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il se présente sous forme de plaque et comporte de manière solidaire à la couche souple
(10), la couche rigide (11) et les moyens amortissants (12, 13) qui sont intégrés
à la couche rigide ou qui constituent une troisième couche.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la première couche souple (10) se présente sous forme de rouleau à étaler et à découper
aux dimensions de la surface du support à recouvrir.
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la seconde couche rigide (11) intégrant ou non les moyens amortissants (12), et éventuellement
la couche amortissante (13) sont rendus solidaires et se présentent sous forme d'une
plaque.
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la couche amortissante (13) ou la couche rigide (11) lorsque celle-ci intègre les
moyens amortissants (12) est solidaire du revêtement à poser sur les autres éléments
dudit dispositif.
17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est utilisé en tant que sous-couche pour revêtement de sol, mural ou de plafond.