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Documentation technique V CE 2005 Contenu

KEM-products n.v. Hulshoutsesteenweg 33 2220 Heist-op-den-Berg Website : www.kemisol.be Tel:+32 (0)15 24 46 21 Fax:+32 (0)15 22 49 59

CONTENU 0. Remarques générales 1 1. Introduction 1.1 Qu’est ce que l’EPS ? 2 1.2 De la matière première au produit fini 2 1.3 Schéma de production : du pétrole brut jusqu’au polystyrène expansible 3 1.4 Schéma de production d’EPS KEMISOL 4 2. Les caractéristiques thermiques 2.1 La transmission de la chaleur 5 2.2 Le coefficient de conductibilité λ (lambda) 5 2.3 La valeur λ déclarée 6 2.4 La valeur de calcul pratique du coefficient de conductibilité 2.4.1 Belgique (STS 08.82 édition 1997) 11 2.4.2 Les Pays-Bas (NEN 1068) 12 2.5 La résistance thermique d’un matériau (valeur R) 13 2.6 La résistance thermique d’une paroi composée 13 2.7 Le coefficient de transmission de chaleur (valeur k) d’une paroi 13 2.8 Exemple de calcul 14 2.9 La masse volumique 16 2.10 La chaleur spécifique 16 2.11 Le coefficient de contact ou l’indice de pénétration de chaleur 17 2.12 Le coefficient de péréquation de la température 17 2.13 Le coefficient de dilatation thermique α (alfa) 17 2.14 Le rétrécissement 18 2.15 Résistance à la température 19 3. Les caractéristiques hygriques 3.1 La teneur d’humidité 21

3.2 Coefficient de résistance à la diffusion µ (mu) 23 3.2.1 Perméance à la vapeur d 24

3.3 L’épaisseur de diffusion équivalente µd 25 3.4 Remarque importante concernant la formation des joints 25

3.3 Comportement au gel/dégel 26 4. Les caractéristiques mécaniques 4.1 Résistance à la compression 27 4.1.1 Diagramme compression-déformation 27 4.1.2 Résistance à la compression à 10% d’écrasement (σ - 10%) 28 4.1.3 σ - 2% et σ - 3% à long terme 31 4.2 Le module d’élasticité (module E) 36 4.3 Résistance à la flexion 38 4.4 Résistance à la traction 39 4.5 Résistance au cisaillement 41 4.6 Méthodes de calculs des cas d’extrémité 42 5. Les caractéristiques acoustiques 5.1 Absorption acoustique du polystyrène expansé 43 5.2 Isolation acoustique aérienne 43

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5.3 Isolation des bruits d’impact (EPS-T) 44 6. Les caractéristiques chimiques 46 7. Le comportement au feu 7.1 Introduction 49 7.2 Propriétés d’incendie générales 50 7.2.1 Introduction 50 7.2.2 Propriétés d’incendie – qualité standard 50 7.2.3 Propriétés d’incendie – qualité SE 50 7.2.4 Valeur calorique et dégagement thermique 50 7.3 La fumée et les émissions de gaz pendant l’incendie 51 7.4 Estimation du risque d’incendie dans les applications typiques d’EPS dans les bâtiments 52 7.5 Euroclasses 53 7.6 Quelques remarques importantes 54 8. Sécurité, santé et milieu 8.1 Généralités 55 8.2 La santé lors de la production 55 8.3 La santé lors de la mise en œuvre sur chantier 56 8.4 La santé pendant l’utilisation (milieu intérieur) 56 8.5 La santé lors de la démolition ou la rénovation 56 8.6 Responsabilité 56 9. Influences biologiques et atmosphériques 9.1 L’influence des intempéries 57 9.2 L’influence de la lumière 57 9.3 L’influence des rayons 57 9.4 L’influence de l’eau et de la vapeur de l’eau 57 9.5 L’influence de la température 57 9.6 Développement des champignons 58 9.7 L’attaque de la couche d’ozone 58 9.8 L’attaque par des rongeurs 58 10. Les caractéristiques électriques 58 11. Gamme de production: EPS KEMISOL 59 11.1 Applications 60 11.2 Terrains d’applications 60 11.3 Les qualités du polystyrène expansé 61 12. Dimensions, tolérances et finitions 12.1 Dimensions 62 12.2 Tolérances 62 12.3 Finition des bords 62 12.4 Finition de la surface 63 12.5 Mise en œuvre et fixation 63 12.6 La portée 63 12.7 Type du polystyrène en fonction de la charge 64 12.8 Précautions 64 12.9 Enlever des coffrages perdus 64

Documentation technique V CE 2005 Introduction 1


0. REMARQUES GENERALES L’information et les données techniques dans cette documentation sont le résultat des expériences que les fournisseurs des matières premières et KEM-products ont obtenu concernant l’usage et les caractéristiques du polystyrène expansé. On vous les donne en bonne confiance. Les caractéristiques qu’on retrouve dans ce manuel concernant uniquement l’EPS KEMISOL. Les caractéristiques des panneaux composés avec une âme isolante en EPS sont déterminées principalement par les caractéristiques du revêtement et par la colle utilisée. Veuillez toujours consulter la fiche technique du produit ou questionner KEMISOL. Ce manuel n’a pas la prétention d’être complet. N’hésitez pas de contacter KEMISOL pour vos problèmes spécifiques.

Les normes européennes pour le polystyrène expansé (EPS): “Factory made products of expanded polystyrene”

• EN 13163: Thermal insulation products for buildings. • EN 14309: Thermal insulation products for building equipment and industrial installation. • EN ………: Light weight fill and insulation products for civil engineering applications (CEA).

Les normes européennes sont des normes ‘ouvertes’ ou le fabricant est libre d’atteindre les niveaux (‘level’) avec son propre méthode de fabrication. Certain ‘levels’ peut être obtenu avec des différentes masses volumiques dépendant de la méthode de production : moule à bloc, ligne continue ou moulé en forme. Pour l’instant KEMISOL fabrique seulement avec des moules à bloc. La documentation technique se rapporte seulement sur cette méthode de production de KEMISOL. Dans ce manuel les types belges sont abrévié comme “PS”, les types européens comme “EPS”. La référence des types belges suivant la masse volumique n’est plus une exigence, les niveaux (propriétés du produit) des normes européennes ont priorité et doivent être réalisées.



1. INTRODUCTION 1.1 Qu’est ce que l’EPS ? Le polystyrène expansé est venu sur le marché au début de l’année 1940 sous la dénomination “STYROPOR®” de BASF. Après l’expiration des licences il y avait plusieurs fabricants comme KEM-products qui ont démarré une production de cette mouse. Le polystyrène expansé ou EPS, est composé de millions de perles qui forment chacune individuellement une structure cellulaire fermée. Seulement 2 à 6 % du volume est composé de polystyrène, 94 à 98 % est composé de l’air contenu dans les cellules. Etant donné que l’air immobile est un excellent isolant thermique, l’EPS convient parfaitement en tant que matériau isolant. Il peut être travaillé facilement et en toute sécurité, il ne contient pas de CFC et résiste à la moisissure et à l’humidité. En outre, l’EPS est solide et résiste à une grande compression. Grâce à une méthode de production efficace et une structure unique du matériau, l’EPS est un des matériaux isolants les plus avantageux. 1.2 De la matière première au produit fini Comme c’est le cas pour toutes les matières synthétiques, ici aussi les matières premières sont extraites du pétrole. Les perles de polystyrène sont obtenues par polymérisation du monostyrène et par l’addition de pentane, un agent gonflant. Pour l’obtention de la qualité SE (qualité ignifuge modifiée), on ajoute encore une faible quantité de produit ignifuge. Le granulé vitreux en forme de perle, présentant un diamètre de 0.3 à 2.8 mm est fourni à l’industrie de transformation d’EPS par les entreprises pétrochimiques. Dans une première phase, les perles de polystyrène expansible sont chauffées à la vapeur, de manière à ce que la perle se ramollisse et le pentane s’évapore. Ainsi, la perle est expansée pour prendre la forme de mousse (pré moussage). Ensuite, les perles de mousse sont transportées vers les silos de séchage par propulsion à air (processus de maturation). Dans une deuxième phase ces perles expansées sont versées dans des formes dans lesquelles grâce à un réchauffement elles s’ expansent une deuxième fois et fusionnent ensemble pour former un bloc de polystyrène expansé. REMARQUE: à côte de la densité, la fusion des perles entre-elles et la proportion du recyclage

sont très importantes pour la qualité du produit final et pour ses applications.

correlation entre le diamètre des matières premiére (=d) et les billes prémoussés (=D) 3600ρ

dD =

ou ρ = masse volumique sèche du polystyrène expansé [kg/m³] Figure 1.1 : procès d’ expansion et de maturation du polystyrène expansé

DE LA VAPEUR

DE LA VAPEUR

DE LA VAPEUR

DE L'AIRSTRUCTURE CELLULAIRE

DE LA VAPEUR

DU PENTANE

DE L'EAU



1.3 Schéma de production à partir du pétrole brut jusqu’au polystyrène expansible

Figure 1.2 : la production du polystyrène expansible

H2C = CH2

C - CH2 - CH3

C - CH = CH2

- CH - CH2 - CH - CH2 - CH - CH2 -

pétrole brut

benzene ethylène

alkylation

ethylbenzene

dehydrogenation

monostyrène

polymerisation

polystyrène expansible



1.4 Schéma de production de l’EPS KEMISOL

La matière première est livrée en octabins (1 octabin contient 1tonne de matière première)

Dans une prémousseur, la matière première se transforme en perles

La maturation des perles EPS continue dans des silos de sèchage

Dans les moules, les perles sont chauffées à la vapeur et forment un bloc

Sur la ligne de découpe, les blocs sont coupés à dimensions (longueur, largeur,hauteur)

Technische documentatie V CE 2004 Les caracteristiques thermiques 5


2. LES CARACTERISTIQUES THERMIQUES 2.1 La transmission de la chaleur La transmission de la chaleur se passe toujours entre deux objets qui ont une température différente. La chaleur se déplace toujours du corps le plus chaud vers le corps le moins chaud, jusqu’au moment ou les températures des deux objets sont en équilibre. Le mécanisme du transport de la chaleur peut se passer de la façon suivante soit: - par transmission (parois des cellules et nœuds)

- par convection (l’air dans les cellules) - par rayonnement (parois des cellules et nœuds)

2.2 Le coefficient de conductibilité λ (lambda)

La quantité de chaleur qui passe sous un flux constant à travers une pièce de matériau avec une épaisseur de 1 mètre et 1 m² de section, par unité de temps et par unité de gradient de température entre deux surfaces de ces matériaux, est nommée le coefficient de conductibilité. Le coefficient de conductibilité thermique est désigné par le caractère grec λ (lambda). Comme unité on utilise W/mK (Watt par mètre et par degré Kelvin). Sont considérés comme matériaux isolants : tous les matériaux avec un λ < 0,065 W/mK. La valeur d’isolation du polystyrène expansé est déterminée par la grande quantité de l’air qui est distribuée dans beaucoup de petites cellules. La mousse est composée de 2 à 5 % de polystyrène et 95 à 98 % d’air. Ce volume d’air reste constant dans les cellules contrairement à tous les autres gaz ainsi la valeur d’isolation reste constante dans le temps. (λair à 10°C = 0.025 W/mK). Des matières premières spécifiques, dans lesquelles le transport de la chaleur est optimalisé (diamètre des cellules, épaisseur des parois, émission et absorption améliorée, orientation des cellules) donnent un meilleur résultat jusqu’à une densité de 30 kg/m³. Ceci sont nos “produits lambda”, ils ont un coefficient de conductibilité qui est de + 15 % supérieur aux produits traditionnels. L’addition de recyclé augmente la valeur λ car elle augmente l’espace entre les cellules ou une diminution du poids spécifique de la partie ‘nouvelles cellules’. L’augmentation est négligeable quand l’addition de recyclé reste en dessous de 10 %. Le coefficient de conductibilité est mesuré sur des échantillons carrés (300 ou 400 mm) selon la méthode ISO 8301 ou ISO 8302. La température de référence est de 10°C. Test methode Titel Richtlijnen, wanneer toepassen EN 12664 Thermal performance of building materials and

products – Determination of thermal resistance by means of guarded hot plate and heat flow meter methods – Dry and moist products of medium and low thermal resistance

For all samples with a thermal resistance R: 0,02 m²K/W [ R [ 0,5 m²K/W

EN 12667 Thermal performance of building materials and products – Determination of thermal resistance by means of guarded hot plate and heat flow meter methods – Products of high and medium thermal resistance.

For all samples with a thermal resistance R: R / 0,5 m²K/W

EN 12939 Thermal performance of building materials and products – Determination of thermal resistance by means of guarded hot plate and heat flow meter methods – Thick products of high and medium thermal resistance

For all thick insulation products (100mm – 150 mm, depending on the used apparatus, if the test specimen cannot be measured in whole thickness.



En principe la dénomination de conductibilité thermique a seulement plein de sens quand il s’agit des matériaux non-poreux. Quand il y a des pores dans les matériaux, le mécanisme de transport de chaleur est un ensemble de: - la transmission de chaleur par la structure des matériaux, le gaz dans les pores, et si humide, par les

couches d’eau - le rayonnement entre les parois des pores - la convection dans les grands pores - si humide, transport latent de chaleur Néanmoins, dans le cas des matériaux homogènes, la description du transport de chaleur est exprimé par une seule valeur : le coefficient de conductibilité thermique. 2.3 La valeur lambda déclarée: λd

La valeur λ déclarée est une valeur définie par le fabricant qui s’engage contractuellement à la respecter pour la vente de son produit. Cette valeur est déterminée par -des caractéristiques mesurées: à une température de référence de 10 °C à une épaisseur de référence de 50 mm conditionné à 23 °C et une humidité relative de 50% -une partie définie en respectant un niveau de confiance de 90/90 selon ISO/DIS 10456 -après une durée de vie raisonnable dans des circonstances normales Cela signifie qu’ avec une certitude de 90 % on peut dire que 90 % de la production a une valeur de conductibilité qui est aussi bien que la valeur déclarée. En fait, on peut suivre le tableau 2.1 ou graphique 2.1. La courbe escalier peut être remplacée par la formule suivante qui est fonction de la masse volumique ρ: pour 8kg/m³ < ρ < 55 kg/m³ les valeurs λmean = 0.025314 + 5,1743*10-5 *ρ + 0.173606/ρ [W/mK] λpred90/90 = 0.027174 + 5,1743*10-5 *ρ + 0.173606/ρ [W/mK]

0,03000,03100,03200,03300,03400,03500,03600,03700,03800,03900,04000,04100,04200,04300,04400,0450

10 15 20 30 40 50 60 70 80

densité [kg/m³]

lam

bda

[W/m

K]

l-mean l-pred



10 20 30 40 50 60 70 80

Lambda[W/mK]

0.0300.031

0.0330.0340.0350.0360.0370.0380.0390.0400.0410.0420.0430.044

0.032

0.045

Densité [kg/m³]

EPS standard

EPS lambda

recyclage

Graphique 2.1 : valeur λ pour les différents types d’EPS en fonction de la densité

VALEUR LAMBDA THEORIQUE DE L'EPS STANDARD A 10°C

0,02200

0,02300

0,02400

0,02500

0,02600

0,02700

0,02800

0,02900

0,03000

0,03100

0,03200

0,03300

0,03400

0,03500

0,03600

0,03700

0,03800

0,03900

0,04000

0,04100

0,04200

0,04300

0,04400

0,04500

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

DENSITE [kg/m³]

LAM

BD

A [W

/mK

]

5 mm 10 mm 20 mm 30 mm 50 mm 100 mm

200 mm 500 mm 1000 mm lucht PS

quote-part conductivité styrène

quote-part rayonnement

quote-part conductivité de l'air

Graphique 2.2: valeur λ théorique en fonction de la densité pour l’EPS standard



type EPS européenne type EPS belge valeur λ déclarée (W/mK)

EPS S 0,045

EPS 30 0,040

EPS 50 0,040

EPS 60 PS 15 et PS 15 SE 0.038

EPS 70 0,038

EPS 80 0,038

EPS 90 0,036

EPS 100 PS 20 et PS 20 SE 0.036

EPS 120 0,036

EPS 150 PS 25 et PS 25 SE 0.035

EPS 200 PS 30 et PS 30 SE 0.034

EPS 250 PS 35 et PS 35 SE 0.033

EPS 300 PS 40 et PS 40 SE 0.033

PS 45 et PS 45 SE 0.033

EPS 400 PS 50 et PS 50 SE 0.033

PS 55 et PS 55 SE 0.033

EPS 500 PS 60 et PS 60 SE 0.033

Tableau 2.1 : valeur λ déclarée en fonction du type EPS Les valeurs mesurées du coefficient de conductivité de polystyrène expansé à l’état sec et en fonction de la température.

0,02000,02200,02400,02600,02800,03000,03200,03400,03600,03800,04000,04200,04400,04600,04800,0500

-100 -50 0 50 100

Température [°C]

Lam

bda

[W/m

K]

EPS 100

Graphique 2.2 : valeur λ de l’EPS en fonction de la température Pour des applications pratiques, on peut considérer que le coefficient de conductivité augmente (ou diminue) de 0.0001 W/mK pour une augmentation (ou diminution) de la température de 1 °C.



Les valeurs mesurées du coefficient de conductibilité thermique du polystyrène expansé en fonction de la teneur d’humidité à une température de +10 °C. (λ de l’eau=0.58 W/mK à +10 °C)

0,03300,03550,03800,04050,04300,04550,04800,05050,05300,05550,05800,06050,0630

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

teneur d'humidité [vol %]

lam

bda

[W/m

K]

EPS 60 (measured value) EPS250 (design value) EPS 100 (design value)

Graphique 2.3 : coefficient de conductibilité thermique en fonction de la teneur d’humidité Cette influence est négligeable dans les conditions normales d’application de la construction comme sols, murs, toitures… Par % de volume d’humidité, le coefficient de conductivité augmente de 3 à 4 %. Pratiquement, le degré d’humidité dans la construction se situe entre 0.1 et 1 % du volume ceci signifie une augmentation maximale de 1.5 mW/mK, en réalité souvent inférieur à 1 mW/mK. Pour des applications ‘sur’ ou ‘dans’ l’eau (comme isolation périmétrique, isolation des caves) où l’isolation est en contact permanent avec l’eau, on calcule avec des coefficients de correction avec lesquels on multiplie la valeur lambda pour obtenir la valeur réelle de calcul. On tient compte d’une application drainée ou sans drainage. lU = lD x FΧ ou FΧ = 1,0 + 0,032078 u + 0,0010031 u² avec u = teneur d’humidité en vol%

teneur d’humidité pratique

facteur de correction d’humidité FΧ type EPS

européenne

type EPS

belge

‘Level’ suivant

EN 13163 NON drainé drainé NON drainé drainé

EPS S

EPS 30

EPS 50

EPS 60 PS 15 et PS 15 SE WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.22 1.11

EPS 70 WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.22 1.11

EPS 80 WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.22 1.11

EPS 90 WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.22 1.11

EPS 100 PS 20 et PS 20 SE WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.18 1.09

EPS 120 WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.18 1.09

EPS 150 PS 25 et PS 25 SE WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.15 1.07

EPS 200 PS 30 et PS 30 SE WL(T)3 [ 3,0 [ 1,5 1.13 1.06

Technische documentatie V CE 2004 Les caracteristiques thermiques10


EPS 250 PS 35 et PS 35 SE WL(T)2 [ 2,0 [ 1,0 1.08 1.04

EPS 300 PS 40 et PS 40 SE WL(T)1 [ 1,0 [ 0,5 1.04 1.02

PS 45 et PS 45 SE WL(T)1 [ 1,0 [ 0,5 1.04 1.02

EPS 400 PS 50 et PS 50 SE WL(T)1 [ 1,0 [ 0,5 1.04 1.02

PS 55 et PS 55 SE WL(T)1 [ 1,0 [ 0,5 1.04 1.02

EPS 500 PS 60 et PS 60 SE WL(T)1 [ 1,0 [ 0,5 1.04 1.02

Tableau 2.2 : facteurs de correction pour la valeur λ pour des applications périmétriques Les valeurs du coefficient de conductibilité thermique du polystyrène expansé, mesurées à l’état sec en fonction de l’épaisseur.

lambda e.f.d. l'épaisseur

0,0350

0,0355

0,0360

0,0365

0,0370

0,0375

0,0380

20 30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

épaisseur [mm]

lam

bda

[W/m

K]

EPS 60 température +10°C

Graphique 2.4 : coefficient de conductibilité en fonction de l’épaisseur Pour des panneaux ayant une épaisseur égale ou plus grande que 50 mm (épaisseur de référence) et une valeur λd < 0.038 W/mK, l’effet de l’épaisseur est négligeable. Donc la valeur de calcul est la valeur lambda déclarée à 50 mm. Pour des panneaux d’une épaisseur inférieure à 50 mm, le paramètre effet épaisseur L (voir tableau

2.3) est multiplié par la valeur λd. Ldikte

dλλ = ou L

ddikte*λλ =

valeur λd (W/mK) de l’épaisseur de

référence de 50 mm

épaisseur de l’isolation (mm)

paramètre de l’effet épaisseur L

20 0,90 30 0,92 40 0,93 50 0,95

100 0,98

0,046

200 1,00



20 0,91 30 0,93 40 0,94 50 0,97

0,043

100 1,00

20 0.92 30 0.95 40 0.96 50 0.97

0.040

100 1,00

20 0.93

30 0.96

40 0.97

50 0.98

0.038

100 1.00

20 0.94 30 0.97 40 0.98 50 1,00

0.035

100 1,00

20 0.96 30 0.97 40 0.98 50 1,00

0.032

100 1,00

Pour une épaisseur entre celles indiquées ci-dessus, on peut appliquer une extrapolation linéaire. Tableau 2.3 : facteurs de correction de la valeur lambda pour une épaisseur < 50 mm

2.4 La valeur de calcul pratique du coefficient de conductibilité La valeur déclarée du coefficient de conductibilité est: -une valeur statistique sûre -la même pour le coefficient de conductibilité du polystyrène expansé utilisé à l’intérieur (état sec) que pour une utilisation à l’extérieur (λi=λe). La valeur de calcul : -la valeur de la qualité thermique d’un matériaux de construction dans une application typique 2.4.1 BELGIQUE (STS 08.82 édition 1997) - Influence des températures: pas de valeur ajoutée pour autant qu’il n’y a pas de circonstances

extrêmes de température. - Influence de l’humidité: pas de valeur ajoutée pour autant qu’il n’y a pas de circonstances

extrêmes d’humidité. - Tolérances de placement et de dimensions: une diminution de la valeur calculée de la

résistance thermique déclarée (Rd = d/λd) avec 0.1 m²K/W est considérée.



- Calcul d’une valeur supplémentaire ∆k pour une isolation fixée mécaniquement (EN 6946/1)

kcorrigé = kcalculé + ∆k

∆k = α . λf . nf . Af et α = 6 m-1 pour des applications de murs creux et 5 m-1 pour des applications

de toitures λf = conductibilité thermique du moyen de fixation nf = nombre de fixation par m² Af = section de la fixation La correction n’est pas appliquée dans les conditions suivantes : des crochets dans un mur creux quand la conductibilité thermique de la fixation est plus petite que 1 W/mK Pour des applications dans des conditions thermiques spéciales ( cheminées, entrepôts de congélation), des conditions particulières d’humidité (toitures inversées, matériaux sensibles à l’humidité,…), des ponts thermiques (éléments de construction, fixations mécaniques) la détermination de la valeur de calcul est plus complexe. Dans ces cas, il faut tenir compte de facteurs de correction de température et/ou d’humidité. L’effet des ponts thermiques linéaires peut être calculé via EN-ISO 10211, disponible actuellement dans plusieurs programmes CD. 2.4.2 LES PAYS -BAS (NEN 1068) Conformément à la NEN 1068, indiqué par ‘Bouwbesluit’, une valeur de correction supplémentaire de 5 % est admise pour le produit EPS et ses applications. Le tableau 2.4 reprend les valeurs de calcul pratiques pour les Pays-Bas. Remarques importantes: Une erreur de + 1 mW/mK est possible sur les valeurs mesurées à cause de : - le gradient de densité du panneau EPS (production) - le léger bombage des panneaux (production) - le calibrage et la température environnante (mesurage) - le changement de l’épaisseur du panneau lors du test avec un léger chargement (mesurage) - les surfaces parallèles de l’appareil de mesure (mesurage) Des produits spéciaux peuvent différer des valeurs données dans le tableau 2.4 surtout pour des applications particulières comme produits de coffrage, construction des routes,…

type EPS européenne type EPS belge λd valeur déclarée

(W/mK)

λu valeur de calcul

(W/mK) EPS S 0,045 0,048 EPS 30 0,040 0,042 EPS 50 0,040 0,042 EPS 60 PS 15 en PS 15 SE 0.038 0.040 EPS 70 0.038 0.040 EPS 80 0.038 0.040 EPS 90 0.038 0.040 EPS 100 PS 20 en PS 20 SE 0.036 0.038 EPS 120 0.036 0.038 EPS 150 PS 25 en PS 25 SE 0.035 0.037



EPS 200 PS 30 en PS 30 SE 0.034 0.036 EPS 250 PS 35 en PS 35 SE 0.033 0.035 EPS 300 PS 40 en PS 40 SE 0.033 0.035

PS 45 en PS 45 SE 0.033 0.035 EPS 400 PS 50 en PS 50 SE 0.033 0.035

PS 55 en PS 55 SE 0.033 0.035 EPS 500 PS 60 en PS 60 SE 0.033 0.035 Tableau 2.4 : valeurs-λ pour les Pays-Bas

2.5 La résistance thermique d’un matériau La résistance thermique c’est la résistance qu’offre un matériau contre la transmission de chaleur.

λdR =

met R = résistance thermique du matériau [m²K/W] d = épaisseur du matériau [m]

λ = coefficient de conductibilité du matériau [W/mK] 2.6 La résistance thermique d’une paroi composée

espitot RRdRR +++= ∑ λ

met Rtot = la résistance thermique d’une paroi composée [m²K/W] Rsp = la résistance thermique du vide d’air = 0.17 m²K/W Ri = 1/hi = résistance thermique d’échange à l’intérieur [m²K/W] avec hi = coefficient d’échange thermique intérieur [W/m²K]

hi = 8 W/m²K Re = 1/he = résistance thermique d’échange à l’extérieur [m²K/W] avec he = coefficient d’échange thermique extérieur [W/m²K] he = 23 W/m²K

∑ λd

= total des résistances thermiques des différentes couches des matériaux

2.7 Le coefficient de transmission de chaleur d’une paroi composée Le coefficient de transmission de chaleur ou valeur k donne la quantité de chaleur qui passe à travers une surface de 1 m² d’une paroi par unité de temps et par différence de température de 1 K. Cette unité dépend donc de la composition de la paroi et n’est pas une propriété du matériau !

totR

Uk 1==

avec k ou U = coefficient de transmission de chaleur [W/m²K]



2.8 Exemple de calcul Un mur creux est composé de l’extérieur vers l’intérieur de

Dans cette exemple, nous utilisons comme isolant thermique le KEMIDUR de 7 cm d’épaisseur. KEMIDUR c’est un isolant thermique en polystyrène expansé (EPS 100 SE) PS 20 SE ayant une valeur λd = 0.036 W/mK.

dd

dRλ

=

Rd = 0.07/0.036 = 1.95 m²K/W. La valeur de calcul est Ru = Rd – 0.1 = 1.85 m²K/W.

espitot RRdRR +++= ∑ λ

Rtot = (1/8) + 0.10 + 0.17 + 1.85 + 0.27 + 0.03 + (1/23) = 2.59 m²K/W

totRUk 1

==

k = U = 1/2.59 = 0.39 W/m²K La résistance thermique totale de ce mur creux est donc Rtot = 2.59 m²K/W. Le coefficient de transmission de chaleur de cette paroi est donc k =U= 0.39 W/m²K. La Communauté Flamande exige pour ce genre de constructions une valeur k de 0.6 W/m²K. Cet exemple répond largement à cette exigence. Aux Pays-Bas, on parle de la résistance thermique de la construction (valeur Rc). C’est la valeur de toute la construction sans les résistances d’échange. Selon la norme NEN 1068 la valeur Rc doit être 2.5 m²K/W minimale.

spc RdR += ∑ λ

met Rc = résistance thermique totale de la construction [m²K/W] Rsp = résistance thermique du mur creux

∑ λd

= somme des résistances thermiques des différentes couches de matériaux

90 14030 15

briques pleines de 9 cm R= 0.10 m²K/W vide d’air de 2 cm R= 0.17 m²K/W isolation thermique briques creuses de 14 cm R= 0.27 m²K/W couche de plâtre de 1.5 cm R= 0.03 m²K/W



Pour les différentes couches du mur creux, les valeurs suivantes sont utilisées :

- le mur intérieur : 0.10 m²K/W - le vide d’air : 0.17 m²K/W - le mur extérieur : 0.10 m²K/W - pour l’isolation, on tient compte également des ponts thermiques des crochets avec

( ) isolationcrochetcrochetcrochetcrochetcrochetisolationdcouche ANAN λλλ ××−+××= 1'_

met λcouche d’isolation = valeur lambda de toute la couche d’isolation, y compris les crochets Ncrochet = nombre de crochets par m² (4 crochets/m²) Acrochet = diamètre du crochet (4 mm) = 1.257 x 10-5 m²/crochet

λcrochet = valeur lambda du crochet = 50 W/mK λisolation = valeur lambda du matériau isolant Comme isolation thermique, nous allons utiliser le KEMIFORT RE dans l’exemple suivant. Le KEMIFORT RE est un panneau d’isolation en polystyrène expansé recyclé, ayant une densité minimum de 23.5 kg/m³ et une valeur λd = 0.036 W/mK. Nous allons déterminer l’épaisseur minimum pour obtenir une valeur Rc de 2.5 m²K/W.

spc RdR += ∑ λ

2.50 = isolationdcouche

isolationdcouched

'_

'_

λ + 0.10 + 0.17 +0.10

isolationdcouche

isolationdcouched

'_

'_

λ= 2.13 m²K/W

( ) isolationcrochetcrochetcrochetcrochetcrochetisolationdcouche ANAN λλλ ××−+××= 1'_

=isolationdcouche '_λ 4 x 1.257 x 10-5 x 50 + (1 – 4 x 1.257 x 10-5) x 0.036 = 0.038 W/mK

Pour la détermination de la valeur Rd, on applique les règles de calcul suivants : - déterminer Rd avec 6 décimales - arrondissez vers le haut à 0.00 ou 0.05 m²K/W La valeur minimum calculé est de 2.13 m²K/W, transformé à la valeur déclarée (facteur 5 %) nous trouvons 2.24 m²K/W. Si nous appliquons les règles de calcul ci-dessus, nous trouvons:

2.25 = 2.200001 = 038.0

'_ isolationdcouched 83 mm KEMIFORT pour une valeur-Rc = 2.5 m²K/W



2.9 La masse volumique Méthode de mesure : EN 1602 La masse volumique est la masse d’une unité de volume de matière sèche. La notion ‘sèche’ est normalisée. Au début, le polystyrène expansé ‘humidement’ est appelé sec quand après séchage à 50 °C la diminution massique journalière devient inférieure à 0.1 % de la masse initiale. La masse par unité de volume de polystyrène expansé humide est égale à :

ψρρ 10' += et ψ = degré d’humidité du polystyrène expansé [% m³/m³] ρ = masse volumique du polystyrène expansé sec [kg/m³]

type EPS européenne

masse volumique minimale [kg/m³] type EPS belge masse volumique

minimale [kg/m³] EPS S EPS 30 EPS 50 EPS 60 PS 15 et PS 15 SE 13.5 EPS 70 EPS 80 EPS 90 EPS 100 PS 20 et PS 20 SE 18.0 EPS 120 EPS 150 PS 25 et PS 25 SE 22.5 EPS 200 PS 30 et PS 30 SE 27.0 EPS 250 PS 35 et PS 35 SE 31.5 EPS 300 PS 40 et PS 40 SE 36.0

PS 45 et PS 45 SE 40.5 EPS 400 PS 50 et PS 50 SE 45.0

PS 55 et PS 55 SE 49.5 EPS 500

PAS D’ EXIGENCES POUR LA MASSE VOLUMIQUE !!!

EXIGENCE = RESISTANCE A LA

COMPRESSION ET A LA FLEXION !!!

PS 60 et PS 60 SE 54.0 Tableau 2.5 : masse volumique minimale en fonction du type EPS

2.10 La chaleur spécifique La chaleur spécifique est la quantité de chaleur nécessaire pour augmenter la température d’une unité de masse du matériau avec 1 K. La chaleur spécifique pour le polystyrène expansé à l’état sec est de 1470 J/kgK. Pour un polystyrène expansé plus ou moins humide la chaleur spécifique est :

ψρψρ

10418701470'

++

=c

et c’ = la chaleur spécifique du polystyrène expansé humide [J/kgK] ρ = masse volumique du polystyrène expansé [kg/m³] Ψ = la teneur d’humidité du polystyrène expansé [% m³/m³] La teneur d’humidité a une très grande influence sur la chaleur spécifique.



La capacité de chaleur volumique est la quantité de chaleur nécessaire pour faire changer la température du matériau de 1 K par unité de volume. Pour un polystyrène expansé plus ou moins humide vaut :

1470 ρ + 41870 Ψ [J/m³K] 2.11 Le coefficient de contact ou l’indice de pénétration de chaleur Le coefficient de contact détermine la vitesse, avec laquelle la chaleur est absorbée par le matériau en régime non stationnaire. Pour le polystyrène expansé plus ou moins humide vaut :

)41870()( ψρψλ +⋅= cb

et b = coefficient de contact du polystyrène expansé [J/m²Ks]

λ(Ψ) = le coefficient de conductibilité thermique correspondant au polystyrène expansé avec une teneur d’humidité de [% m³/m³] [W/mK]

ρ = la masse volumique du polystyrène expansé [kg/m³] c = la chaleur spécifique du polystyrène expansé [= 1470 J/kgK] Ψ = la teneur d’ humidité du polystyrène expansé [% m³/m³]

Pour le polystyrène expansé le coefficient de contact ou l’indice de pénétration de chaleur se situe entre 30 et 50 J/m²Ks à l’état sec. 2.12 Le coefficient de péréquation de la température Le coefficient de péréquation de la température détermine la vitesse avec laquelle, dans un régime non stationnaire, un changement de température se propage dans un matériau. Pour un polystyrène plus ou moins humide vaut :

ψρψλ

41870)(

+=

cD

et D = le coefficient de péréquation de la température [m²/s]

λ(Ψ) = le coefficient de conductibilité thermique correspondant au polystyrène expansé avec une teneur d’humidité de [% m³/m³] [W/mK]

ρ = la masse volumique du polystyrène expansé [kg/m³] c = la chaleur spécifique du polystyrène expansé [= 1470 J/kgK] Ψ = la teneur d’humidité du polystyrène expansé [% m³/m³]

Pour le polystyrène expansé le coefficient de péréquation de la température se situe entre 0.5 x 10-6 et 2.0 x 10-6 m²/s à l’état sec. 2.13 Le coefficient de dilatation thermique Le coefficient de dilatation thermique, linéaire réversible du polystyrène expansé est défini par :

TLL

o ∆∆

=α

et α = le coefficient de dilatation thermique [mm/mK]

Lo = la longueur initiale [m] ∆L = la variation longitudinale [mm] ∆T = la variation de la température [K]



Pour le polystyrène expansé le coefficient de dilatation thermique se trouve entre 0.04 et 0.09 mm/mK. La valeur de calcul moyenne est de 0.07 mm/mK. Dépendant d’un gradient de température éventuel, les dimensions de la plaque sont déterminées en combinaison avec la détail de la finition des bords. 2.14 Le rétrécissement

A côté de la variation réversible longitudinale, le polystyrène expansé montre aussi une variation longitudinale irréversible liée à la température, c’est à dire le rétrécissement. Les premières 24 h après la fabrication, on a un rétrécissement dû au refroidissement du bloc d’isolation fraîchement produit. Le procédé de fabrication, la matière première et la densité sont ici les paramètres les plus importants. Avec le post-rétrécissement on indique la contraction de polystyrène expansé qui se vieillis plus de 24 heures. Ce post-rétrécissement évolue en diminuent vers une stabilisation. Le post-rétrécissement est de 0.3 à 0.5 % suivant la masse volumique et le procédé de fabrication. La partie la plus importante du post-rétrécissement est déjà absorbée par le stockage dans l’usine (14 jours). On atteint la stabilisation après 150 jours. Le post-rétrécissement au moment où le polystyrène expansé quitte l’usine jusqu’à la stabilisation est de 1.5 à 2.0 mm/m. Avec la nouvelle matière première ‘low pentane’, le post-rétrécissement est beaucoup plus réduit (temps de stabilisation 1 semaine au lieu de 6 semaines). Pour des produits revêtus, dépendant du couche de revêtement, le rétrécissement peut être empêché.

50 100 150 200 250 300 400

1

2

3

4

low pentane

283 Temps [jours]

[mm/m]Rétrécissement

standard

Graphique 2.5 : le rétrécissement en fonction du temps Pour une série d’applications il est nécessaire de donner une valeur maximum pour les changements de longueurs irréversibles.



L’exigence actuelle est la suivante: lors d’un test à 23 °C et après 42 jours, le changement nominal en longueur et largeur se limite à +1 % et – 0.3%. Suivant la norme EN 1603 méthode B on exige + 0.5 %. Lors d’une isolation de façade extérieure, c’est plutôt + 0.2 %. Une finition des bords avec dent et rainure ou feuillure bien dimensionnée est très importante pour avoir un joint bien fermé. type EPS européenne type EPS belge Classe EN 13163 Exigence

EPS S EPS 500 PS 15 (SE) PS 60 (SE) DS(N)5 + 0,5% KEMISTABIL DS(N)2 + 0,2%

2.15 Résistance à la température La température d’utilisation du polystyrène expansé dépend comme chez toutes les matières plastiques de la grandeur et de la durée de la charge. Sans charge additionnelle le polystyrène expansé supporte brièvement des températures jusqu’à 100 °C (DIN 53 424). Suivant DIN 18 164 le polystyrène expansé résiste à une charge de longue durée de 5000 N/m² jusqu’à + 85 °C. Avec une charge de longue durée de 20000 N/m² les températures se trouvent dans le tableau 2.6. Voyez aussi l’influence aux propriétés mécaniques !

type EPS européenne type EPS belge température [°C]

EPS S EPS 30 EPS 50 EPS 60 PS 15 et PS 15 SE EPS 70 EPS 80 EPS 90

75 – 80

EPS 100 PS 20 et PS 20 SE EPS 120 EPS 150 PS 25 et PS 25 SE EPS 200 PS 30 et PS 30 SE EPS 250 PS 35 et PS 35 SE EPS 300 PS 40 et PS 40 SE

PS 45 et PS 45 SE EPS 400 PS 50 et PS 50 SE


80 – 85

Tableau 2.6 : stabilité dimensionnelle thermique lors d’une charge de longue durée en fonction du type EPS Lors du doublage, l’EPS est pendant une courte durée susceptible à une charge plus élevée (+160 °C). Etant donné que l’EPS est un matériau isolant, la pénétration n’est pas profonde.



De par sa structure, l’EPS est particulièrement adapté aux applications à des températures basses jusqu’à –180 °C (installations cryogènes). La stabilité dimensionnele dans des conditions de température et d’humité spécifiées: Suivant la norme EN 1604. Les déformations en longueur, largeur et épaisseur sont inférieurs à l’exigence dans le tableau ci-dessous.

type EPS européenne type EPS belge ‘Level’ suivant

EN 13163 conditionnement Exigence %

? DS(70,-)1 48 h, 70°C 1 ? DS(70,-)2 48 h, 70°C 2

EPS 60 PS 15 et PS 15 SE EPS 70 EPS 80 EPS 90

DS(70,-)3 48 h, 70°C 3

EPS 100 PS 20 et PS 20 SE EPS 120 EPS 150 PS 25 et PS 25 SE EPS 200 PS 30 et PS 30 SE EPS 250 PS 35 et PS 35 SE EPS 300 PS 40 et PS 40 SE



DS(70,90)1 48 h, 70°C, 90% 1

Déformation sous charge en compression et conditions de température spécifiées: Suivant la norme EN 1605. Les déformations en épaisseur entre étape A et étape B comme prescrit dans EN 1605 sont inférieures à 5%.

type EPS européenne type EPS belge ‘Level’ suivant

EN 13163 conditions Exigence %

EPS S

EPS 30

EPS 50

- - -

EPS 60 PS 15 et PS 15 SE EPS 70 EPS 80 EPS 90

DLT(1)5

Contrainte 20 kPa Température: (80 + 1) °C Temps: (48 + 1) h

EPS 100 PS 20 et PS 20 SE EPS 120 EPS 150 PS 25 et PS 25 SE

DLT(2)5 Contrainte 40 kPa Température: (70 + 1) °C Temps: (168 + 1) h

EPS 200 PS 30 et PS 30 SE EPS 250 PS 35 et PS 35 SE EPS 300 PS 40 et PS 40 SE



DLT(3)5 Contrainte 80 kPa Température: (60 + 1) °C Temps: (168 + 1) h

[ 5

Documentation technique VCE 2005 Les caracteristiques hygriques 21


3. LES CARACTERISTIQUES HYGRIQUES

3.1 La teneur d’humidité

La teneur d’humidité est exprimée en % de volume ou en m3 d’eau par m3 de matière. La teneur d’humidité peut varier entre 0 (= matériau sec) et la saturation (= tous les pores ouverts sont remplis d’eau). Entre ces deux extrêmes, il y quelques zones importantes. - la teneur d’humidité zéro: l’absence totale d’eau dans le matériau - la zone hygroscopique: la teneur d’humidité hygroscopique est l’état d’équilibre avec l' humidité relative de l’air ambiant. Sur l’échelle de la teneur d' humidité, la zone hygroscopique commence à zéro jusqu’à la teneur d' humidité équilibrée, correspondant à une humidité relative de 98%. Le comportement hygroscopique détermine la teneur d’humidité d’un matériau dans des conditions intérieures. - la teneur d’humidité critique: c’est le point sur l’échelle de la teneur d’humidité en dessous duquel il y a seulement un passage d’eau et de la vapeur d’eau. La teneur d’humidité critique joue un rôle important dans les problèmes de condensation et de séchage. - la teneur d’humidité capillaire: c’est la teneur d’humidité d’un matériau qui empêche le passage d’air à travers ce matériau. C’est la teneur d’humidité la plus élevée qu’on puisse retrouver dans un matériau capillaire qui n’est pas immergé et qui n’est pas en contact en permanence avec l’eau. Ca joue un rôle important dans les problèmes d’absorption d’eau et la montée de l’humidité. - la teneur d’humidité de saturation: c’est la teneur ou tous les pores ouverts sont remplis d’eau. Cet état peut uniquement être obtenu sous vide. Le polystyrène expansé est un matériau non-capillaire. La teneur d’humidité critique est égale à la teneur d’humidité de saturation. La teneur d’humidité hygroscopique du polystyrène expansé en fonction de l’humidité relative est indiquée dans le tableau 3.1.

humidité relative [%]

teneur d’ humidité hygroscopique [% volume]

40 0 65 0 95 moins que 0.4

Tableau 3.1 : la teneur d’humidité en fonction de l’humidité relative EPS est constitué d’une structure cellulaire avec plus de 95 % de cellules fermées.



L’absorption d’eau dépend de : - la méthode d’essai - la forme de l’échantillon d’essai (proportion surface/volume) - traitement de la surface (coupé au couteau, fil chauffant) - l’histoire du produit, lors d’une compression élevée, on casse les cellules et augmente

l’absorption d’humidité - les circonstances climatiques: le cycle gel-dégel augmente l’absorption d’humidité - la durée de l’immersion - la pression hydraulique (profondeur lors de l’immersion) - ... Il est important de savoir quelle méthode d’essai s’accorde le mieux avec les circonstances pratiques ! Ainsi donnent des test par immersion ou par diffusion-absorption de la vapeur, des valeurs plus élevées que des valeurs réelles, mesurées chez l’isolation périmétrique ou chez l’isolation des murs creux. L’absorption d’eau lors d’une immersion de courte durée est négligeable. L’humidité se trouve principalement dans le vide entre les granulés. A côté de la densité, la fusion et la proportions du recyclé sont très importantes. L’absorption d’humidité après 7 jours et après un an en fonction de la masse volumique est donné dans le tableau 3.2 et la graphique 3.1 (DIN 53 428). L’absorption d’eau ne sera jamais supérieure à 5 % du volume. Dans les constructions routières, on fait une distinction entre les applications drainées et les applications non-drainées. L’absorption d’humidité est réduite de 50 % dans une application drainée.

application routière application

souterraine (vol %)

absorption d’humidité

à l’immersion (vol %)

type EPS européen

ne

type EPS belge

absorption maximale

par diffusion à long terme

(vol %)

‘Level’ suivant EN 13163

NON

drainé

drainé

après 7 jours

après 1

an

EPS S

EPS 30

EPS 50

- - - - - - -

EPS 60 PS 15 & PS 15 SE < 15 %

5,0 2,5 3,0 5,0

EPS 70 < 15 %

5,0 2,5 3,0 5,0

EPS 80 < 15 %

5,0 2,5 3,0 5,0

EPS 90 < 15 %

5,0 2,5 3,0 5,0

EPS 100 PS 20 & PS 20 SE < 15 %

4,0 2,0 2,3

4,0

EPS 120 < 15 %

4,0 2,0 2,3 4,0

EPS 150 PS 25 & PS 25 SE < 15 %

WD(V)15 WL(T)5

3,5 1,75 2,2 3,8

EPS 200 PS 30 & PS 30 SE < 10 % WL(T)3 3,0 1,5 2,0 3,5

EPS 250 PS 35 & PS 35 SE < 10 % WL(T)2 2,0 1,0 1,9 3,2

EPS 300 PS 40 & PS 40 SE < 10 %

WD(V)10

1,0 0,5 1,8 3,0

PS 45 & PS 45 SE < 5% <1,0 <0,5 1,7 2,8

EPS 400 PS 50 & PS 50 SE < 5% <1,0 <0,5 1,6 2,6

PS 55 & PS 55 SE < 5%

WD(V)5

<1,0 <0,5 1,5 2,4

EPS 500 PS 60 & PS 60 SE < 3% WD(V)3

WL(T)1

<1,0 <0,5 1,4 2,2

Tableau 3.2 : teneur en humidité en fonction du type EPS



Temps [jours]10 20 30 40 50

Absorption d'eau[%vol]

1234567

100 150 200 250

Densité 15 kg/m³

Densité 20 kg/m³

Densité35 kg/m³

Graphique 3.1 : l’absorption d’eau en fonction de la masse volumique

On voit clairement que l’absorption d’humidité est la plus élevée pendant les deux premiers mois. Après l’augmentation est négligeable. Ci-après nous donnons quelques valeurs pratiques: Isolation périmétrique EPS: Une isolation périmétrique suppose que l’isolation se trouve au-dessus du niveau de la nappe souterraine (ou que la construction isolée est drainée). La teneur en humidité n’est pas un équilibre. Cette valeur varie constamment durant l’année et se situe entre 0.5 et 2.5 % du volume. Geofoam EPS (applications routières): EPS 15: max 2% après un an; test d’immersion sur cylindres EPS 20: max 3% après un an; test d’immersion sur cylindres Bloc EPS sous eau: Un bloc d’EPS qui se trouve sous eau pendant 9 ans, contient 9 % vol d’humidité. Diffusion EPS: Même si l’EPS prend très peu d’humidité lors d’une immersion, il peut être complètement mouillé par condensation interne (application erronée du pare-vapeur dans les classements climatologiques IV ou V, comme par exemple dans des bâtiments industriels ayant un degré d’humidité très élevé )à l’intérieur). Les valeurs pratiques sont plus élevées que dans les tableaux. Ceci sont des cas extrêmes. Dans les classements climatologiques I, II et III, l’absorption d’eau par diffusion est limitée à 1 %vol.

3.2 Coefficient de résistance à la diffusion

Le coefficient de résistance à la diffusion µ (sans unités) est le rapport entre la résistance à la diffusion d’un matériau ayant une surface de 1 m2 et une épaisseur de 1 m, mesuré dans les mêmes conditions de diffusion, dans un régime isotherme, stationnaire et de diffusion perpendiculaire à la surface à température et pression atmosphérique égale. La valeur µ (mu) dépend surtout de : - la masse volumique - la fusion des granulé de polystyrène - L’épaisseur du panneau - la teneur d’humidité Les mesures se font d' après la norme prEN 12086. La valeur µ du polystyrène expansé augmente avec une masse volumique plus grande.



3.2.1 Perméance à la vapeur d:

La multiplication de la perméance à la vapeur et l’épaisseur de l’isolant. C’est la quantité de la vapeur qui passe pendant l’unité de temps d’une surface de 1m² avec une différence de pression de vapeur entre deux côtés.

Relation entre d et µ: µµ

lucht 6,0==

δδ [ mg / (Pa.h.m) ]

µ-waarde EPS

1

10

100

1000

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Densiteit [kg/m³]

µ-w

aard

e [-]

MINIMUM MAXIMUM

Graphique 3.2 : indice-µ en fonction de la densité

La valeur de calcul du coefficient de résistance à la diffusion est une valeur statistique sûre. Les valeurs varient suivant la masse volumique dans le tableau 3.3.

type EPS européenne type EPS belge l’indice - µ

Perméance à la vapeur d

EPS 30

EPS 50

EPS 60 PS 15 & PS 15 SE

EPS 70

EPS 80

20 – 40 0,015 – 0,030

EPS 90

EPS 100 PS 20 & PS 20 SE

EPS 120

EPS 150 PS 25 & PS 25 SE

30 – 70 0,009 – 0,020

EPS 200 PS 30 & PS 30 SE

EPS 250 PS 35 & PS 35 SE

EPS 300 PS 40 & PS 40 SE

PS 45 & PS 45 SE

EPS 400 PS 50 & PS 50 SE

PS 55 & PS 55 SE

EPS 500 PS 60 & PS 60 SE

40 – 100 0,006 – 0,015

Tableau 3.3 : la valeur de calcul de l’indice-µ en fonction de la densité REMARQUE IMPORTANTE : voyez le paragraphe sur l’épaisseur de diffusion équivalente. Pour les calculs de condensation on utilise la valeur-µ la plus défavorable du tableau. Plus haut est la densité, mieux est la fusion entre les granulés pour garantir les valeurs-µ précitées.



3.3 L’épaisseur de diffusion équivalente µd (m)

L’épaisseur de diffusion équivalente est égale au coefficient de résistance à la vapeur multiplié par l’épaisseur du matériau. Le coefficient de résistance de diffusion et l’épaisseur de diffusion équivalente se rapportent au transport de la vapeur à travers le matériau, sans tenir compte des joints, trous, fuites, . . . Si dans les calculs de la construction physique nous avons à faire à: a. un panneau isolant d’une épaisseur minimum suffisante (min 20 mm / c’est à dire une

isolation en continue sans joints ou percements ou de joints directs entre les deux faces dus à une mauvaise expansion, la valeur pratique de calcul du coefficient de la résistance à la vapeur du tableau 3.3 est valable.

b. divers panneaux isolants combinés avec une couche d’air où à l’endroit des joints il n’y a pas d’air immobile (p. e. isolation du mur creux) c’est à dire où on n’a pas fermé les joints avec tapes, mousse PU, joints profilés etc., on peut considérer la valeur de diffusion pratique comme NULLE. Le transport d’humidité par convection sous l’influence du mouvement d’air aux endroits des joints et des fuites est négligeable.

c. divers panneaux d’isolation qui ont les joints fermés ou qui sont enfermés dans une construction sans couche d’air de manière qu’aux endroits des joints ou des fuites on puisse parler d’un air immobile (ex. isolation d’un sol sous chape); les valeurs pratiques de calcul du coefficient de la résistance à la vapeur du tableau 3.3 sont d’application.

3.4 Remarque importante concernant la formation des joints

En fonction du gradient de la température d’application, les dimensions du panneau ainsi que le type de finition des bords sont déterminés. Le gradient de température se rapporte à la température de pose et la température de service ou la température minimum/maximum dans les conditions les plus défavorables comme : ensoleillement, congélation, vaporisation… Il est important de savoir que : - des panneaux enfermés entre deux parois se déforment. Si les panneaux d’isolation se trouvent entre deux parois avec les dimensions maximales comme par exemple une paroi fixée dans une espace, la dilatation des panneaux est transforma dans une tension interne. En fonction de la puissance et de la température, nous nous trouvons dans la zone élastique (écrasement réversible) ou la zone plastique (écrasement irréversible). La zone élastique se limite à 3 % d’écrasement. La barrière de sécurité jusqu’où la loi de Hooke est valable va jusqu’à un écrasement de 1.2 %. - les mouvements de la structure porteuse (sous l’influence de température, vent, absorption

d’humidité, charge…) à laquelle sont fixées les panneaux, se retrouvent directement dans la formation des joints. Ceci est surtout important lors d’une structure porteuse en bois.

- le joint entre les panneaux n’est pas le même partout. La raison est le mouvement de toute la structure, la fixation des panneaux, … de manière que quelques panneaux se déplacent en même temps.

- des produits chimiques peuvent attaquer l’EPS. - dans la plupart des cas, une solution élégante et efficace est d’attendre quelque temps avant de

fixer le revêtement jusqu’au moment ou le rétrécissement est terminé. Lors de la dilatation des panneaux, le revêtement se déformera aux endroits des joints ainsi on pourra absorber les mouvements à ces endroits. Il suffit de ne pas coller le revêtement sur la largeur au niveau des joints de manière à ce que la dilatation soit absorbée par cette partie ‘non-fixée’.



- le type de fixation est d’une grande importance: mécaniquement avec des mouvements thermiques possibles oui ou non, la manière du collage, oui ou non sur toute la surface, p.e. un collage à l’aide d’une colle à base de polyuréthane, complètement résistant à l’humidité, où les bords sont complètement dégagés sur 15 cm pour des raisons de dilatation et un revêtement avec un recouvrement libre de 10 cm à l’endroit des joints.

- la dilatation et le rétrécissement sont complètement différent avec des panneaux EPS sans revêtement et des panneaux composés (les caractéristiques du revêtement sont déterminantes).

- l’absorption d’humidité par diffusion peut augmenter sensiblement le poids des panneaux et ainsi augmenter la charge sur les fixations.

Un bon conseil: MIEUX VAUT PREVOIR QUE GUERIR ! En cas de doute lors d’une application nouvelle ou spécifique, demandez conseil ou informez-vous. Selon les applications, ils existent des conseils quant au produit à utiliser et sa mise en œuvre. Notre service technique est à votre disposition gratuitement.

3.5 Comportement gel / dégel:

La détermination de la résistance de gel/dégel est nécessaire pour des applications ou l’ EPS est longtemps exposé de longue durée à l’eau et des températures inférieures et supérieures à 0°C. Cette situation prévient avec des systèmes isolés non protégés (sans drainage, isolation sous niveau de l’eau, …) ou toiture inversée. Le comportement au gel/dégel est contrôlé suivant EN 12091 ou les changements de compressibilité et contenu de l’eau est déterminée. Les essais parcourent 300 cycles ou on passe des conditions de –20°C à condition sèche vers +20°C à condition humide. Un grand nombre d’essais ont confirmé quand le polystyrène obtient une masse volumique minimale de 20 kg/m³ qu’il n’y a pas de dégradation à cause des cycles de gel/dégel. Les applications normales en horizontale ou l’isolant contre le gel est drainé (au-dessus du niveau de la nappe souterrain) la détermination du résistance contre le gel est superflue. La teneur de l’eau à long terme est 0,5 à 2,5 vol%. Une différence importante de l’absorption de l’eau, comportement au gel/dégel est déterminé par la méthode de production: des plaques coupées en bloc, de plaques fabriquées en continu ou des plaques moulées. Avec ces dernières méthodes de production on obtient une surface mieux fermée. Pour l’instant KEMISOL ne fait que la production de moule à bloc.

Documentation technique VCE 2005 Les caracteristiques mecaniques 27


4. LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES Les caractéristiques mécaniques sont données à une température de 20°C. Le polystyrène est un matériau thermoplastique, cela signifie que les caractéristiques mécaniques varient avec la température. Les caractéristiques mécaniques diminuent avec des températures plus élevées. On doit toujours considérer les qualités mécaniques de l’EPS dans le contexte de ses applications. Ce qu’on traite plus loin, essaye de donner une réponse simple et pratique sur beaucoup de questions générales. Pour des applications spécifiques, adressez-vous directement chez KEM-products.

4.1 Résistance à la compression

La résistance à la compression est une des plus importantes qualités du polystyrène expansé. Cette qualité dépend principalement de la densité. D’autres paramètres déterminant sont la structure cellulaire, la température et le vieillissement du produit. La grandeur des granulés et le type de matière première ont très peu d’influence sur la résistance à la compression. 4.1.1 Diagramme compression-déformation C’est un test classique qui a été repris de l’industrie métallurgique et par conséquent exige une connaissance approfondie des matériaux afin de pouvoir être interprété de la même manière. Avec l’EPS, nous avons tenu compte des fonctions de temps et de température et aussi avec les origines thermiques du matériau. L’EPS a une courbe viscosité/élasticité typique pour un matériau friable/rigide. L’EPS est un matériau thermoplastique et par conséquent sensible à la température. Quand la température augmente, le module d’élasticité et la résistance diminuent et la rupture à l’allongement augmente. Un changement de la vitesse de déformation a quasiment la même influence qu’un changement de température. Une vitesse de déformation élevée augmente le module et la résistance et diminue la rupture à l’allongement.



Ecrasement [%]10 20 30 40 50 60 70 80

Pression[kPa]

100

200

300

400

500

600

700

800

90 100

900

1000

30zone plastique

rupture unidimensionellezone élastique jusqu'à 3 %loi de Hooke jusqu'à 1,5 %

zone de conception pour emballage anti-choc

zone optimal pour emballage anti-choc= CHARGE DYNAMIQUE PS 15

PS 20

PS 30PS 50

zone de conception pour de l'EPS sous charge= APPLICATIONS DANS LA CONSTRUCTION

Graphique 4.1 : diagramme EPS pression/écrasement

4.1.2 Résistance à la compression à 10 % d’écrasement (σ-10%) Le test résistance à la compression selon EN 826 (norme européenne) - dimensions échantillons (mm): 50 x 50 x 50 - pré charge : 250 + 10 Pa - vitesse de compression : [d(mm)/10] par minute c.a.d. une épaisseur de 50 mm, 5mm/min La résistance de compression à 10 % d’écrasement n’est pas une valeur de conception dans l’application de l’EPS. C’est une valeur arbitraire, qui est utile lors des comparaisons entre différents matériaux. Cette valeur est également utilisée comme variante de la production lors de la surveillance de la qualité. Cette résistance à la compression σ10% se trouve dans la zone plastique (la déformation est irréversible). La valeur statistique à laquelle 90 % de la production correspond à une véracité de 90 %, est donné dans la formule suivante : pour ρa > 8,1 kg/m³ : σ10,gemiddeld = 10,0ρa - 81,0 (kPa) σ10,90/90 level = 10,0ρa - 109,1 (kPa) Les résultats sont donnés dans la tableau 4.1 et graphique 4.2.



type EPS européenne type EPS belge

90/90 limite

inférieure (kPa)


EPS S - -

EPS 30 30 CS(10)30

EPS 50 50 CS(10)50

EPS 60 PS 15 & PS 15 SE 60 CS(10)60

EPS 70 70 CS(10)70

EPS 80 80 CS(10)80

EPS 90 90 CS(10)90

EPS 100 PS 20 & PS 20 SE 100 CS(10)100

EPS 120 120 CS(10)120

EPS 150 PS 25 & PS 25 SE 150 CS(10)150

EPS 200 PS 30 & PS 30 SE 200 CS(10)200

EPS 250 PS 35 & PS 35 SE 250 CS(10)250

EPS 300 PS 40 & PS 40 SE 300 CS(10)300

PS 45 & PS 45 SE 350 CS(10)350

EPS 400 PS 50 & PS 50 SE 400 CS(10)400

PS 55 & PS 55 SE 450 -

EPS 500 PS 60 & PS 60 SE 500 CS(10)500 Tableau 4.1 : résistance à la compression à 10 d’écrasement en fonction du type EPS

La limite inférieure 90/90 est une valeur de calcul sûre qu’on peut appliquer pour une compression de courte durée avec 10% d’écrasement.

0

100

200

300

400

500

600

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60Densité [kg/m³]

Rés

ista

nce

à la

com

pres

sion

10%

90/90 levelmoyenne

Graphique 4.2 : résistance à la compression immédiat à10 % en fonction de la densité



La résistance à la compression est fonction du type matériaux: oui ou non modifié retardant au feu à cause du structure cellulaire différente. La qualité normale est plutôt un matériau pour la résistance à la compression, la qualité modifié retardant au feu est meilleur pour la valeur lambda. Les essais confirment que la qualité normale obtient des performances de compression qui sont 10% meilleures que la qualité modifiée retardant au feu. Ceci est extrêmement important pour les densités plus élevées.

Résistance à la compression de 10% en fonction de la qualité: normale ou retardant au feu

0

100

200

300

400

500

600

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Densité (kg/m³)

Rés

ista

nce

à la

com

pres

sion

à 1

0%

(kPa

)

N SE

La température: Comme règle de base, on peut admettre qu’à partir d’une température de référence de + 20 °C, la résistance à la compression à 10 % d’écrasement diminue de 7 % à chaque augmentation de la température de 10 °C entre –5 °C et + 60 °C. En-dessous de – 5°C, l’augmentation est inférieure à 7%. L’EPS n’est pas encore friable à –196°C. La diminution de la résistance à la compression à 10% après 300 cycles de gel-dégel reste inférieur à 10%.

0 20 40

-30

-10

10

30

-20 60

-40

-20

0

20

40

compression [%]résistance à laChangement de la

Température [°C]

Graphique 4.3 : résistance à la compression en fonction de la température



L’âge de l’EPS L’influence primordiale surtout au début est la sous-pression qui règne dans la structure cellulaire et le pourcentage restant de pentane, agissant comme moyen plastification. A partir du moment de la production jusqu’à l’âge de 4 à 8 semaines la résistance à la compression du produit augmente de 10%. La teneur d’humidité n’a pas une influence significative sur la résistance à la compression. La structure cellulaire L’orientation des cellules peut jouer une influence importante. On voit l’effet à la surface du bloc. Dans ce qui suit, nous partons d’une bonne technique de production qui nous permet de produire un matériau isotrope et de négliger cette influence. La zone élastique pour l’EPS va jusqu’à 3%. C’est la résistance à la compression maximale admise à long terme. Cet évènement est lié avec le fait que dans la mousse EPS, quelques cellules locales cèdent. L’augmentation de la pression agrandit cette ‘zone endommagée’. L’air emmagasinée dans les cellules résiste à une déformation supplémentaire jusqu’au moment quand on aura dépassé la limite d’élasticité, la plupart des cellules restent déformées uniformément, ceci est la zone de déformation plastique irréversible. Si on continue la compression, cela résulte dans un comportement de rigidité de l’EPS dû à la compression de la structure cellulaire (25% chez l’EPS 15 jusqu’à 50% chez l’EPS 35). Lors d’une déformation de 70% et plus, on obtient une rupture unidimensionnelle de polystyrène très dur. 4.1.3 σ-2% et σ-3% à long terme Suivant EN 1606 “détermination du fluage en compression”: Le fluage en compression ect et la réduction totale de l’épaisseur et sont définis après minimum 120 jours des essais avec des valeurs déclarées de la résistance à la compression sc en étapes de minimum 1 kPa. Les résultats ont extrapolé 30x afin d’atteindre le ‘level’ (niveau) déclaré. Le fluage à long terme est déclaré à ‘levels’ i2 et la réduction totale de l’épaisseur à ‘levels’ i1 en étapes de 0,5% avec la résistance à la compression correspondante. Il n’y a aucun résultat qui peut dépasser la valeur déclarée. Exemplaires de niveaux (‘levels’) déclaré:

‘Level’ suivant EN 13163 temps d’essai (jours)

Temps d’extrapolation

(années)

résistance à la compression

déclarée sc (kPa)

Exigence (%)

CC( i1 / i2 / 10 ) sc 122 10 sc CC( i1 / i2 / 25 ) sc 304 25 sc

CC( i1 / i2 / 50 ) sc 608 50 sc

i1 [ i et

i2 [ i

Par exemple la code de désignation CC(2,5/1,5/50) 75 correspond avec EPS 250 ou PS 35 (SE). (Voir tableau). Le polystyrène expansé atteint la limite proportionnelle avec une déformation de 2% à 3%. (La limite ultime d’application est 3% = charge maximale de projet). Contrairement au polystyrène extrudé, le polystyrène expansé est un matériau qui est mécaniquement isotrope.



La résistance à la compression en fonction de la masse volumique à une température de 23°C et une déformation à long terme (= 50 ans) de 2% (= 0,25 σ10%), 2.5 % (= 0,3 σ10%) et 3 % (= 0,35 σ10%) se trouve dans le tableau 4.2. Ce sont des valeurs de calcul.

type EPS européenne type EPS belge σ2 % σ2,5 % σ3 %

‘Level’ suivant EN 13163 CC(réduction de l’épaisseur /

fluage/temps) CC(2/1/50) CC(2,5/1,5/50) CC(3/2/50)

EPS S - - -

EPS 30 7,5 kPa 9 kPa 10,5 kPa

EPS 50 12,5 kPa 15 kPa 17,5 kPa

EPS 60 PS 15 & PS 15 SE 15 kPa 18 kPa 21 kPa

EPS 70 17,5 kPa 21 kPa 24,5 kPa

EPS 80 20 kPa 24 kPa 28 kPa

EPS 90 22,5 kPa 27 kPa 31,5 kPa


EPS 120 30 kPa 36 kPa 42 kPa

EPS 150 PS 25 & PS 25 SE 37,5 kPa 45 kPa 52,5 kPa


EPS 250 PS 35 & PS 35 SE 62,5 kPa 75 kPa 87,5 kPa


PS 45 & PS 45 SE 87,5 kPa 105 kPa 122,5 kPa


PS 55 & PS 55 SE 112,5 kPa 135 kPa 157,5 kPa

EPS 500 PS 60 & PS 60 SE 125 kPa 150 kPa 175 kPa Tableau 4.2 : résistance à la compression à long terme respectivement 2%, 2,5% et 3% de déformation en fonction du type EPS Application: fondation des bâtiments, sols des chambres froides, geofoam, …. Fluage: Si on limite la pression à long terme à 25% de la résistance à la compression à 10% (= résistance à la compression à long terme de 2% pendant 50 ans) la déformation maximale est de 1% et le fluage se limite à 0.2%, dont la moitié arrive endéans les 24 heures. εc = a.tn = fluage Le fluage est linéaire sur une échelle logarithmique. εt = εi + εc dans laquelle εi = écrasement immédiat et εt = écrasement total Relaxation: Ce phénomène fait diminuer la tension dans le temps sous une déformation ordonnée.



H %

90

95

100

1 10 100 1000

35 kPa

30 kPa

15 kPa

PS 15 SE

Jours

H %

95

100

1 10 100 1000

70 kPa

50 kPa

30 kPa

PS 20 SE

Jours

H %

100

1 10 100 1000100 kPa

80 kPa

60 kPa

PS 30 SE

Jours Graphique 4.4 : le fluage respectivement l’EPS 15 , 20 et 30



CONSTRUIRE SUR EPS ? 1kPa = 100 kg/m2

type EPS européenne EP

S S

EPS

30

EPS

50

EPS

60

EPS

70

EPS

80

EPS

90

EPS

10

0

EPS

12

0

EPS

15

0

EPS

20

0

EPS

25

0

EPS

30

0

_

EPS

40

0

-

EPS

50

0

type EPS belge

- - -

PS

15

(SE

)

- - -

PS

20

(SE

)

-

PS

25

(SE

)

PS

30

(SE

)

PS

35

(SE

)

PS

40

(SE

)

PS

45

(SE

)

PS

50

(SE

)

PS

55

(SE

)

PS

60

(SE

)

charge maximale à

longue durée CC(3/2/50)

= 0,35 x s10%

-

10,5

kPa

17,5

kPa

21 k

Pa

24,5

kPa

28 k

Pa

31,5

kPa

35 k

Pa

42 k

Pa

52,5

kPa

70 k

Pa

87,5

kPa

105

kPa

122,

5 kP

a

140

kPa

157,

5 kP

a

175

kPa

Tableau 4.3 : Résistance à la compression à longue durée en fonction du type EPS

Compression après 50 ans [1 2 3 4 5 6 7

Résistance à la compression

50

100

150

[KPa]

EPS 500 (PS 60)

200

8 9 10

(PS 55)

EPS 400 (PS 50)

(PS 45)

EPS 300 (PS 40)

EPS 250 (PS 35)

EPS 200 (PS 30)

EPS 150 (PS 25)

EPS 100 (PS 20)

EPS 60 (PS 15)

250

Graphique 4.5 : résistance à la compression de l’EPS à longue durée en fonction de la densité



1kPa = 100 kg/m2

type EPS européenne EP

S S

EPS

30

EPS

50

EPS

60

EPS

70

EPS

80

EPS

90

EPS

10

0

EPS

12

0

EPS

15

0

EPS

20

0

EPS

25

0

EPS

30

0

_

EPS

40

0

-

EPS

50

0

type EPS belge

- - -

PS

15

(SE

)

- - -

PS

20

(SE

)

-

PS

25

(SE

)

PS

30

(SE

)

PS

35

(SE

)

PS

40

(SE

)

PS

45

(SE

)

PS

50

(SE

)

PS

55

(SE

)

PS

60

(SE

)

charge maximale à courte curée CC(3/2/50)

= 0,35 x 2 x s10%

-

21 k

Pa

35

kPa

42

kPa

49

kPa

56

kPa

63

kPa

70

kPa

84

kPa

105

kPa

140

kPa

175

kPa

210

kPa

245

kPa

280

kPa

315

kPa

350

kPa

Tableau 4.4 : Résistance à la compression de l’EPS à courte durée en fonction de la densité

Compression immédiate [%]2 3 41 5 76

100


200

300

[KPa]

EPS 500 (PS 60)

400

8 9 10

(PS 55)

EPS 400 (PS 50)

(PS 45)

EPS 300 (PS 40)

EPS 250 (PS 35)

EPS 200 (PS 30)

EPS 150 (PS 25)

EPS 100 (PS 20)

EPS 60 (PS 15)

500

Graphique 4.6 :Résistance à la compression de l’EPS à courte durée en fonction de la densité



4.2 Le module E (module d’élasticité)

Le module E dépend de la charge. Dans la diagramme tension-allongement, le module E est donné par l’inclinaison du graphique. Le module E semble être constant jusqu’ à une déformation relative de 1,2 % ( 1 à 1,5 %) et il n’y a pas de fluage. Le produit se comporte dans cette zone d’une manière élastique linéaire, la loi de Hooke est applicable. A l’application de l’EPS jusqu’à une déformation maximale de 1%, on applique le module d’élasticité tangent de courte durée comme valeur de calcul. Le module E n’est pas influencé désavantageusement par les cycles gel-dégel comme dans la construction routière. Le tableau 4.5 donne les modules E et G initial: E0 et G0 valables jusqu’à un allongement de 1,2 % pour les différentes densités et les limites de fluage correspondantes.

type EPS européen

ne

type EPS belge

σ0-1,2%= limite fluage (kPa)

E0-1,2%

(kPa) G0-1,2%

(kPa) τ0-1,2%

(kPa)

EPS S - - - - - EPS 30 2,5 2000 900 1,2 EPS 50 4,0 3000 2250 1,8 EPS 60 PS 15 (SE) 5,0 4000 1800 2,4 EPS 70 5,5 4500 2025 2,7 EPS 80 6,0 5000 2250 3,0 EPS 90 7,0 5500 2475 3,3 EPS 100 PS 20 (SE) 7,5 6000 2700 3,6 EPS 120 8,3 6800 3060 4,1 EPS 150 PS 25 (SE) 9,5 8000 3600 4,8 EPS 200 PS 30 (SE) 12,0 10000 4500 6,0 EPS 250 PS 35 (SE) 14,5 12000 5400 7,2 EPS 300 PS 40 (SE) 17,0 14000 6300 8,4

PS 45 (SE) 1,90 16000 7200 9,6 EPS 400 PS 50 (SE) 21,5 18000 8100 10,8

PS 55 (SE) 24,0 20000 9000 12,0 EPS 500 PS 60 (SE) 26,5 22000 9900 13,2

Tableau 4.5 : module E et G en fonction du type EPS Tests de résistance et d’élasticité: quand l’EPS est soumis à des tensions, on trouve différents modules selon les tests auxquels le matériau est soumis. Les modules sont indépendants l’un de l’autre, mais il faut réaliser au moins deux tests différents. Les autres modules sont déduits. Pour des matériaux isotropes nous avons : 1. module E : module de Young ou module d’élasticité puissance par unité de surface/déformation par unité de longueur



( )G

GGE+

+⋅=

λλ 23

2. module G : module de glissement puissance de glissement par unité de surface/glissement par unité

( )vEG

+⋅=

12

3. module K : module de compression pression hydrostatique/changement de volume par unité de volume

GK

32

+= λ

4. κ: compressibilité = 1/K

pVV

∆

∆

−=κ

5. ν : coefficient de contraction transversale ou relation de Poisson contraction par unité d’épaisseur/allongement par unité de longueur pour l’EPS, ce coefficient est de 0,07 à 0,11 (=1/9)

( )Gv

+⋅=

λλ

2

6. λ : constante de Lamé 7. module E -tangent = le module d’élasticité local correspondant à une certaine tension. Le module E tangent est constant dans la région linéaire-élastique.



4.3 Résistance à la flexion

La puissance de rupture à la flexion est déterminée selon la EN 12089 méthode B avec une vitesse de charge de 10 mm/min sur des échantillons de 300 x 150 x 50 mm en état sec et à une température de + 23 °C. Les résultats sont donnés dans le tableau 4.6. Le résistance à la flexion est déterminée par la fusion des granulés. La limite inférieure 90/90 est utilisée comme valeur de calcul de sécurité. Concernant l’usage au chantier on a l ‘exigence minimum de 50 kPa. Le minimum pour ‘handling strenght’ = ‘level’ BS50 suivant EN 13163. En function de la masse volumique la formule suivante est valable: sflexion = 14,84 ra –122,6 [kPa] Comme corrélation entre la résistance à la flexion et la résistance à la traction on utilise la formule suivante: sflexion = 0,83 t +23,6 [kPa]


‘Level’ suivant EN

13163

90/90 limite inférieure

(kPa) EPS S BS50 50 EPS 30 BS50 50 EPS 50 BS75 75 EPS 60 PS 15 & PS 15 SE BS100 100

EPS 70 BS115 115

EPS 80 BS125 125

EPS 90 BS135 135

EPS 100 PS 20 & PS 20 SE BS150 150

EPS 120 BS170 170

EPS 150 PS 25 & PS 25 SE BS200 200

EPS 200 PS 30 & PS 30 SE BS250 250

EPS 250 PS 35 & PS 35 SE BS350 350

EPS 300 PS 40 & PS 40 SE BS450 450

PS 45 & PS 45 SE BS525 525

EPS 400 PS 50 & PS 50 SE BS600 600

PS 55 & PS 55 SE 700

EPS 500 PS 60 & PS 60 SE BS750 750 Tableau 4.6 : résistance à la flexion en fonction du type EPS



0

100

200

300

400

500

600

700

800

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60Densité [kg/m³]

Flex

ion

[kP

a]

moyenneLineair (90/90 level)

Graphique 4.6 : résistance à la flexion en fonction de la densité

4.4 Résistance à la traction

La puissance de rupture à la traction est déterminée par la EN 1607 à + 23 °C. Les résultats sont donnés dans le tableau 4.7. La résistance à la traction dépend de la bonne fusion entre les granulés ! La limite inférieure 90/90 est utilisée comme valeur de calcul de sécurité. En function de la masse volumique la formule suivante est valable: straction = 14,00 ra –72,5 [kPa] Comme corrélation entre la résistance à la flexion et la résistance à la traction on utilise la formule suivante: sflexion = 0,83 t +23,6 [kPa]




‘Level’ suivant EN

13163


(kPa) EPS S - - EPS 30 TR20 20 EPS 50 TR50 50 EPS 60 PS 15 & PS 15 SE TR80 80

EPS 70 EPS 80 EPS 90

TR100 100

EPS 100 PS 20 & PS 20 SE EPS 120

TR150 150

EPS 150 PS 25 & PS 25 SE EPS 200 PS 30 & PS 30 SE EPS 250 PS 35 & PS 35 SE

TR200 200

EPS 300 PS 40 & PS 40 SE PS 45 & PS 45 SE

EPS 400 PS 50 & PS 50 SE PS 55 & PS 55 SE

EPS 500 PS 60 & PS 60 SE

TR400 400

Tableau 4.7 : résistance à la traction en fonction du type EPS

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

600,00

700,00

800,00

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60Densité [kg/m³]

Trac

tion

[kP

a]


Graphique 4.7: résistance à la traction en fonction du type EPS



4.5 Résistance au cisaillement

La résistance au cisaillement est déterminée selon la prEN 12090 à +23 °C. Les résultats sont donnés dans le tableau 4.8. La limite inférieure 90/90 est utilisée comme valeur de calcul de sécurité. En function de la masse volumique la formule suivante est valable: tcisaillement = 7,43 ra –62,5 [kPa]



(kPa) EPS S - EPS 30 25 EPS 50 35 EPS 60 PS 15 & PS 15 SE 50

EPS 70 55

EPS 80 60

EPS 90 65

EPS 100 PS 20 & PS 20 SE 75

EPS 120 85

EPS 150 PS 25 & PS 25 SE 100

EPS 200 PS 30 & PS 30 SE 125

EPS 250 PS 35 & PS 35 SE 170

EPS 300 PS 40 & PS 40 SE 225

PS 45 & PS 45 SE 260

EPS 400 PS 50 & PS 50 SE 300

PS 55 & PS 55 SE

EPS 500 PS 60 & PS 60 SE 375 Tableau 4.8 : résistance au cisaillement en fonction du type EPS

0

50

100

150

200

250

300

350

400

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60Densité [kg/m³]

cisa

illem

ent

[kP

a]


Graphique 4.8 : résistance au cisaillement en fonction du type EPS



4.6 Méthodes de calculs des cas d’extrémité

Il est important de savoir combien de temps la construction doit posséder la sécurité voulue et l’aptitude à l’utilisation. (voyez aussi la NBN B 03-001, l’Eurocode ,...) 1. état limite d’affaissement = la plus grande résistance qui, une fois dépassé, fait écrouler la construction entièrement ou partiellement. - facteur de sécurité partiel pour matériaux γm , dans ce cas EPS: γEPS = 1,3 à 1,6 en moyenne 1,5. (1,3 pour des produits contrôlés et connus; 1,6 pour des produits non contrôlés) - facteur de sécurité contre la poussé de l’EPS : γ = 1,2 2. état limite d’utilisation = l’état de charge du produit pour lequel les exigences de

l’aptitude à l’utilisation ne sont pas remplis. - pour l’EPS, c’est la limite extrême du domaine élastique à long terme : σ3% à 50 ans = 0,35 σ10% . Comportement dynamique et lassitude : Si la charge est inférieure à la limite de fluage (1,2 %) : sans problèmes. Charges ambulantes : Une charge de 100 kN sur l’axe correspond à une charge de 35 kPa (poids lourds). Le facteur partiel de sécurité = 0,7 pour une charge répartie, =0,3 pour une charge ponctuelle de courte durée. Edyn pour PS 15 = 5500 kPa Edyn pour PS 20 = 10000 à 15000 kPa Pratiquement: Edyn = 2 à 3 x Estatisch

Poids maximum de chargement de l’EPS comme fondation: constante de sous couche : La constante de la sous couche est indépendante du module E, et par conséquent de la masse volumique. La valeur normale de calcul pour la constante de la sous couche est: k = 1,0 x 10-2 N/mm³. C’est un minimum pratique. Coefficient de friction : Pour les calculs, on peut considérer la valeur c = 0.5 comme une valeur correcte, si l’angle de friction est inférieur à 30 °. Construction routière : maximum εc=0,4% de manière à ce que εt < 0,7% = critère de conception (on tient compte ici de la variation de la densité dans le bloc pour obtenir un critère de sécurité) EPS 15 ou PS 20: économiquement parlant, il est injustifié d’utiliser des densités plus élevées pour le ‘geofoam’ vue qu’une densité plus élevée n’a qu’ une influence limitée sur la solidité de construction routière. Une protection totale par un film résistant à l’huile et un tissu geo-textile non tissé est indispensable. Critères généraux: - la position de joints lors de la pose en plusieurs couches est très importante ! (ex. construction routière; pas de joints latéraux sous la voie des roues) - une couche de répartition de la charge sur les joints (construction routière : un béton ; sol : une chape ; … )

368,1mod 1284,0 ρ== dynEE

Documentation technique V CE 2005 Les caracteristiques acoustiques 43


5. LES CARACTERISTIQUES ACOUSTIQUES

5.1 Absorption acoustique du polystyrène expansé

L’absorption acoustique du polystyrène expansé est très faible à cause de la structure à cellules fermées. Les résultats de l’absorption acoustique d’un échantillon avec une épaisseur de 13 mm, coupé hors d’un bloc ayant un poids de 20 kg/m3 sont donnés dans la graphique 5.1. A cause de son comportement au feu, le polystyrène expansé n’est jamais appliqué en apparent ainsi, l’isolation acoustique d’une construction dépendra entièrement du revêtement.

200 400

0.1

0.2

0.3

1000 2000600 800 1200 1400 1600 1800 2200 2400

0.4

0.5

Coefficient d'absorptionacoustique

Fréquence [Hz]

Graphique 5.1 : coefficient d’absorption acoustique en fonction de la fréquence

5.2 Isolation acoustique aérienne

Une bonne isolation acoustique aérienne est obtenue par l’application de constructions massives (= loi massique). Vu la légèreté du polystyrène expansé, la réduction du bruit aérien par le polystyrène expansé est négligeable.



5.3 Isolation des bruits d’impact : EPS-T

Pour cette application, ils existent des panneaux en polystyrène expansé elastifiés dont la rigidité dynamique est suffisamment basse. La rigidité dynamique n'est pas une constante du matériau mais une caractéristique dépendante de l’épaisseur du panneau isolant. Cette caractéristique donne l’élasticité du panneau avec l’air incorporé. Les mesures se passent suivent la EN 29052-1.

db : épaisseur (sous charge) (mm)

‘Level’ suivant

EN 13163

s’ : exigence rigidité dynamique (MN/m³)

valeur R (m2K/W)

SD50 [ 50

SD40 [ 40

15 SD30 [ 30 0,38

20 SD20 [ 20 0,50

25 0,62

30 SD15 [ 15

0,75

35 0,87

>40 SD10 [ 10

1,00

SD7

SD5 Tableau 5.1 : rigidité dynamique et valeur-R en fonction de l’épaisseur La tension causant une déformation de 10% se situe entre 25 et 45 kN/m2. La valeur de calcul du coefficient de conductibilité est 0,040 W/mK. Le facteur de perte acoustique pour l’EPS est : η = 0,1 Chaque valeur correspond à : dL/dB > 0,85 Tableau avec les classes pour le tolérance de l’épaisseur:

‘Level’ Tolérance T3 -5% ou –1mm * +15% ou +3mm *

T4 0 +10% ou +2mm pour dL<35mm* +15% ou +3mm pour dL ]35mm*

*le chiffre le plus grand L’épaisseur dL est donné en préférence en étapes de 5 mm, l’épaisseur minimale est 15 mm. L’épaisseur dB est déterminée par prEN 12431 avec des interruptions de 300s pour chaque mesure.

dB > 15 mm



La compressibilité c = dL - dB < 5 mm pour une charge jurqu’à 5 kPa. Pour des charges plus importantes on utilise la norme EN 1606 et on détermine la réduction de l’épaisseur à long terme. Aucune des valeurs est supérieur a ceux qui sont données dans le tableau ci-après:


charge kPa

Exigence compressibilité

mm

Tolérance mm

CP5 [ 2,0 [ 5 CP4 [ 3,0 [ 4 CP3 [ 4,0 [ 3

[ 2 pour dL < 35 [ 3 pour dL ] 35

CP2 [ 5,0 [ 2 [ 1 pour dL < 35 [ 2 pour dL ] 35

Si la charge est supérieure à 5kPa on peut seulement utiliser des produits avec une compressibilité CP2 et on détermine la réduction de l’épaisseur à long terme suivant EN 1606. LES essais seront exécutés pendant 120 jours et on fait l’extrapolation vers 10 ans, ou la valeur ne dépasse pas la valeur déclarée. Edyn = s' x dB Exemplaire de la calculation acoustique:

• Le sol portant en béton de 200 mm avec une masse volumique de 2.300 kg/m³. (= masse totale: 460 kg)

• Isolation de sol flottant: EPS T avec une épaisseur de 40 mm, compressibilité: 3 mm, rigidité dynamique: 10 MN/m³

• Chape avec une épaisseur de 60 mm et une masse de 2.000 kg/m³. (= masse totale: 120 kg)

Suivant Annexe B de la norme EN 13254-2 l’équation B.5 le niveau pesé équivalent à de bruit de la construction de sol homogène est le suivant :

dBin mm'lg 35- 164 L '

0 eq w,n, = ou m’ est la masse de la surface du sol portant et m’0 = 1

kg/m²

dB 70,8 2,663*35 - 164 lg460 35 - 164 1kg/m²

460kg/m²'lg 35- 164 L eq w,n, ====

La réduction pesée du niveau de bruit de contact peut être dérive de la figure C.1. de la norme EN 12354-2. Ceci donne pour une masse de surface de 120 kg/m² et une rigidité dynamique de 10MN/m³ une réduction de 33 dB. L’isolation pesée normalisée de bruits de contact entre deux espaces on peut dériver comme: L’ n,w = L n,w, eq- DLw + K = 71 dB – 33 dB + 2 dB = 40 dB C’est normalement le niveau qu’on demande dans les normes nationales. Si on demande le niveau pesé standardisé des bruits de contact, on doit tenir compte du volume de l’espace de réception : Par exemple 50 m³: L’ nT,w = L n,w, - 10lg(V/30) = 40 dB – 2,2 dB = 38 dB

Documentation technique V CE 2005 Les caracteristiques chimiques 46


6. LES CARACTERISTIQUES CHIMIQUES

EAU (DOUCE): ......................................................................................................................+ LESSIVES: lessive potassique ....................................................................................................................+ solution aqueuse d'ammoniaque (ammoniaque) ..........................................................................+ eau oxygénée..........................................................................................................................+ solutions de savon ...................................................................................................................+ ACIDES DILUANTS: acide chlorhydrique..................................................................................................................+ acide nitrique ..........................................................................................................................+ acide sulfurique .......................................................................................................................+ 50 % acide phosphorique .........................................................................................................+ 90 % acide acétique ................................................................................................................+ 90 % acide formique................................................................................................................+ ACIDES CONCENTRES: acide chlorhydrique jusqu'à 35% ...............................................................................................+ acide sulfurique jusqu’à 95% ....................................................................................................+ acide phosphorique .................................................................................................................+ acide formique ......................................................................................................................... - GAZ LIQUIDES: (INORGANIQUE) oxygène .................................................................................................................................+ nitrogène (azote).....................................................................................................................+ hydrogène ..............................................................................................................................+ anhydride carbonique...............................................................................................................+ oxyde de carbone ....................................................................................................................+ gaz épurés (gaz rares) .............................................................................................................+ ammoniac liquide (ammoniaque)...............................................................................................+ dioxyde (bioxyde) de souffre.....................................................................................................+ GAZ LIQUIDES: (ORGANIQUES) méthane .................................................................................................................................. - éthane..................................................................................................................................... - propane................................................................................................................................... - butane (gaz butane) ................................................................................................................. - propylène ................................................................................................................................ - oxyde d’éthylène ...................................................................................................................... - butadiène ................................................................................................................................ - HYDROCARBURES ALIPHATIQUES: méthane .................................................................................................................................. - éthane..................................................................................................................................... - propane................................................................................................................................... - butane (gaz butane) ................................................................................................................. - heptane................................................................................................................................... - super (10% Benzol) .................................................................................................................. - huile de chauffage et huile diesel (mazout)..............................................................................+/- huile de paraffine..................................................................................................................+/- vaseline ...............................................................................................................................+/-



ACIDES: acide sulfurique ........................................................................................................................ - acide nitrique ........................................................................................................................... - ACIDES FAIBLES: acide carbonique .....................................................................................................................+ acide lactique ..........................................................................................................................+ acide citrique ..........................................................................................................................+ acide humique.........................................................................................................................+ ANHYDRIDES: anhydride acétique ................................................................................................................... - trioxydes de soufre ................................................................................................................... - SOLUTIONS DE SEL: eau de mer .............................................................................................................................+ MATIERES INORGANIQUES: chaux .....................................................................................................................................+ ciment....................................................................................................................................+ gypse .....................................................................................................................................+ anhydride ...............................................................................................................................+ sable ......................................................................................................................................+ ESTER: acétate d’éthyle ........................................................................................................................ - acétate de butyle...................................................................................................................... - dibutyftalaat............................................................................................................................. - diluent de laque........................................................................................................................ - CETONES: acétone ................................................................................................................................... - cyclohexane ............................................................................................................................. - HYDROCARBURES CHLORES: trichloréthylène (tri) .................................................................................................................. - tétrachlorure de carbone ........................................................................................................... - friges ...................................................................................................................................... - AMINES: aniline ..................................................................................................................................... - tri éthylamine........................................................................................................................... - AMIDES: di méthylphormamide ............................................................................................................... - NITRILES: nitrile acétonémique.................................................................................................................. - nitrile acrylique......................................................................................................................... - HYDROCARBURES AROMATIQUES: benzène, benzol ....................................................................................................................... - styrène.................................................................................................................................... - toluène.................................................................................................................................... - xylol, xylène............................................................................................................................. -



PHENOL: VAPEURS DE: camphre .................................................................................................................................. - naphtalène...............................................................................................................................- GRAISSES ANIMALES ET VEGETALES, HUILES ANIMALES ET VEGETALES:....................................................................................+/- CYCLOHEXANE: ..................................................................................................................... - ALCOOLS: alcool méthylique, méthanol .....................................................................................................+ alcool éthylique, éthanol...........................................................................................................+ alcool propylée, propanol-l, alcool isopropylique, iso propanol.......................................................+ cyclohexanol ...........................................................................................................................+ butanol, alcool butylique...........................................................................................................+ alcool de cocos......................................................................................................................... - ETHER: éther éthylique ......................................................................................................................... - éther glycolique ........................................................................................................................ - dioxane ................................................................................................................................... - MATIERES ORGANIQUES: bitume ...................................................................................................................................+ bitume froid à base de l’eau......................................................................................................+ bitume froid à base des solvants, comme essence........................................................................................................................ - HUILE A LA SILICONE:.........................................................................................................+ GLYCOL: ...............................................................................................................................+ GLYCERINE: .........................................................................................................................+ + résistant à +/- résistant à condition que - ne résiste pas à Pratique: → utiliser une peinture et une colle sans solvant → éviter des produits pour le traitement du bois à base d’huile → pas de thinner → éviter le contact direct entre l’EPS et le PVC souple : pour éviter le risque de l’émigration de l’émollient, on utilise un voile de verre de

minimum 120 g/m2 couche intermédiaire

Documentation technique V 2.0 Le comportement au feu 49


7. LE COMPORTEMENT AU FEU

7.1 Introduction

Le polystyrène expansé en qualité normale est très légèrement inflammable et brûle complètement après le retrait de la flamme. (classe B3 'leicht entflammbar' selon DIN 4102) Pour des raisons de sécurité, on utilise presque exclusivement du polystyrène expansé d’une qualité auto-extinguible dans tous les travaux de réparation ou de rénovation de la construction. Avec cette qualité-SE (SE = Self Extinguishable) , le feu s’éteint spontanément après le retrait de la flamme. Le classement actuel de la réaction au feu du polystyrène expansé diffère d’un pays à l’autre. On distingue actuellement les classes suivantes : - classe A1 selon NBN S21 – 203 la Belgique - classe II selon NEN 6065 les Pays-Bas - classe B1 selon DIN 4102 l’Allemagne - classe M1 selon NF P 92 504 la France - Classe E selon EN 13501-1 (EN ISO 11925-2) EUROPA Des panneaux qualité-SE portent un code couleur “rouge” sur la face latérale. Cette qualité est obtenue après une période de vieillissement suffisante, en fonction de la densité et des dimensions des panneaux. (il faut que l’agent gonflant, le pentane soit diffusé suffisamment) Comme approche, nous donnons les temps de stockage suivant: PS 15 SE épaisseur 20 mm: 1 semaine épaisseur 50 mm: 2 semaines PS 30 SE épaisseur 20 mm: 3 semaines épaisseur 50 mm: 3 semaines Sans revêtement, la résistance au feu est égale a O minutes (Rf). La résistance au feu est déterminée par le comportement de toute la construction. L’additif retardateur au feu HBCD reste présent dans le produit sans changement. Il n’y a pas d’évolution dans le temps avec des conditions et températures normales. Le comportement au feu de l’EPS dépend, comme pour tout matériau inflammable, non seulement de sa composition chimique, mais plus encore de la situation physique. Ainsi la masse volumique (la densité) et la forme du produit en polystyrène expansé, la position relative par rapport à la source d'allumage, la place du produit (ceci aura une influence sur le transport de la chaleur) et la possibilité d'amenée d'oxygène (aération) constituent des facteurs importants qui déterminent le risque potentiel d'incendie de l’EPS.



7.2 Propriétés d’incendie générales

7.2.1 Introduction En cas d’exposition à des températures supérieures à 100 °C l’EPS commence à se ramollir et à se rétrécir et finira par fondre. En cas d’exposition poursuivie à la chaleur, des produits gazeux inflammables se forment pendant la décomposition de la masse fondue. La possibilité que ces gaz formés lors de la décomposition de la masse fondue seront allumés ou pas par une flamme ou une étincelle dépend de la température, la durée d’exposition à la chaleur et le courant d’air (la présence d'oxygène). Normalement l’EPS fondu n’est pas enflammé par des étincelles de soudage ou par des cigarettes brûlantes, bien que de petites flammes enflamment l’EPS sauf s’il contient des additifs extinguibles (pour la qualité SE voir plus haut). L'agent gonflant pentane, qui est utilisé dans la production de l’EPS, disparaît en grande partie après un bref intervalle après la production de la mousse et ne joue aucun rôle important dans le comportement au feu ultérieur de l’EPS. La température d’inflammation de la flamme qui est déterminée suivant ASTM D1929 se situe à environ 360 °C pour la qualité EPS standard et à environ 370 °C pour la qualité modifiée auto-extinguible. Ces valeurs indiquent qu’une décomposition à grande échelle de l’EPS fondu en formation de gaz inflammables, a lieu seulement après que la température atteint 350 °C ou plus. En l’absence d’une flamme, la température d’auto inflammation se situe en dessus de 450 °C. La présence d’additifs auto-extinguibles mène à de considérables modifications dans le comportement au feu de la qualité-SE par rapport à la qualité standard. Ci-après vous en trouverez les détails. 7.2.2 Propriétés d’incendie – qualité standard Après l’inflammation l’incendie se propage complètement sur la surface exposée de l’EPS de qualité standard et continuera de brûler jusqu’à ce que l’EPS sera consommé. La basse densité de la mousse contribue à une combustion plus facile par la portion plus élevée d’air dans le polystyrène. La masse de matériau présente est basse et par conséquent la quantité de chaleur qui est libérée est également basse. 7.2.3 Propriétés d’incendie – qualité SE Cette qualité contient une petite quantité (> 1%) de hexabromocyclododécane. Ceci a un effet avantageux quand l’EPS est exposé à un foyer d’incendie. La mousse fond rapidement près de la source de chaleur et diminue la probabilité d’allumage. Les produits de décomposition des additifs causent l’extinction de la flamme de manière à ce qu’une petite source d’allumage est enlevée, l’EPS ne continuera pas à brûler. Quoique la complexité d’un vrai incendie rende très difficile la prévision d’une réaction au feu globale en se basant sur des essais de laboratoire, il existe plusieurs tests à petite échelle qui indiquent clairement qu’il est beaucoup plus difficile d’enflammer la qualité SE par rapport à la qualité standard. En cas de présence d’une source importante d’inflammation ou d’un flux important de chaleur en provenance de la combustion d’un autre matériau, la qualité SE de polystyrène expansé brûlera aussi, ce qui reflète l’origine organique du polystyrène. 7.2.4 Valeur calorique et dégagement thermique La valeur calorique du polystyrène expansé (40 MJ/kg) est plus ou moins le double de celle du bois (18,6 MJ/kg), mais quand on prend en considération la masse volumique des deux matériaux la valeur calorique par volume pour le polystyrène expansé est de 540 MJ/m3 jusque 1.250 MJ/m3 par comparaison à 7.150 MJ/m3 jusque 10.400 MJ/m3 pour les produits de bois. Le contenu total en



chaleur a une influence sur la sécurité d’incendie en ce qui concerne la durée d’un incendie, mais pour la propagation de l’incendie la rapidité de dégagement du contenu de chaleur constitue le facteur primordial. Ceci dépend principalement des circonstances de l'incendie. Le dégagement de chaleur du polystyrène expansé est environ trois fois plus élevé que pour le bois de charpente mou, mais la durée est beaucoup plus courte. L’extension et la vitesse du dégagement de chaleur sont limitées en premier lieu par la ventilation. P. e. une mousse avec une densité de 16 kg/m³ a besoin de 150 fois son volume afin d’obtenir une combustion complète. La combustion complète du polystyrène expansé est très improbable et par conséquent le dégagement de la chaleur potentielle totale est exceptionnel.

7.3 La fumée et les émissions de gaz pendant l’incendie

Quand l’EPS brûle, il produit d’importantes quantités de fumée. En premier lieu l’émission de gaz est proportionnelle à la quantité de masse consommée par le foyer d’incendie. Dans les applications où l’EPS est utilisé sans revêtement, la quantité de fumée est limitée par le rapport de la quantité de masse et la surface de la mousse à faible densité. Dans la plupart des applications l’EPS est utilisé derrière un revêtement de surface qui protège contre l’incendie. En général, l’EPS rétrécira sous l’influence de la chaleur mais ne s’enflammera pas ni contribuera à l’incendie. De ce fait l’EPS ne donnera pas lieu à un risque d’obscurcissement par la fumée en cas d’incendie dans les applications recommandées. Comme indiqué plus haut, il est très difficile de prédire le comportement dans un vrai incendie sur base d’essais à petite échelle. Les mêmes considérations sont valable pour la détermination du danger des émissions de gaz. En pratique il y a deux façons d’aborder. Primo: la détermination des produits de décomposition thermique et secundo: des études basées sur des essais biologiques. Il faut de combiner les deux méthodes afin d’arriver à une estimation générale réaliste du danger. Le DIN 53 436 est un essai à petite échelle qui donne des résultats pertinents sur la toxicité en cas de combustion dans un vrai incendie. Le tableau 7.1 ci-après résume les produits de décomposition thermique de l’EPS et d’autres matériaux cellulaires de construction basé sur ce test. Des études biologiques sur l’inhalation toxique aiguë ont démontré que les gaz qui sont libérés par l’EPS qui couve sous les cendres ou brûle, ont un effet toxique analogue à ceux qui sont libérés en cas de combustion d’autres matériaux organiques. Il a été démontré qu’il est possible d’aborder la toxicité de façon réaliste en se basant sur l’oxyde de carbone dans les gaz de fumée. Ces études démontrent également que les gaz qui se libèrent pendant la combustion de l’EPS ou pendant qu’il couve sous les cendres, ne sont certainement pas plus nuisibles à la santé que ceux qui proviennent d’autres matériaux de construction conventionnels, tels que les panneaux en fibres de bois ou le liège. Le tableau 7.1 montre que pendant la combustion d’EPS d’importantes quantités d’oxyde de carbone et de monomère de styrène se dégagent. La toxicité relative peut être estimée au moyen des chiffres d’inhalation toxique aiguë - valeur toxique (LC 50 - période d'inhalation de 30 min) de 0,55 % v/v oxyde de carbone et 1,0 % v/v styrène. Par conséquent la toxicité d’inhalation aiguë du styrène est inférieure à celle de l’oxyde de carbone et sa concentration dans les produits de décomposition de l’EPS est également inférieure à des températures plus élevées constatées dans les incendies. On peut en conclure que l’oxyde de carbone représente le danger toxique le plus élevé. Selon la méthode DIN 53 436 on constate des traces de d’hydrogène de bromure (10 - 15 ppm) dans la qualité SE. La valeur LC 50 pour le HBr est équivalente à celle de l’oxyde de carbone. En raison de sa faible concentration comparée avec l’oxyde de carbone, sa présence dans la fumée libérée lors de la combustion de l’EPS type SE ne présente pas d’apport significatif aux risques de la santé. En raison de la faible concentration d’HBr on n’attend pas d’effets corrosifs anormaux.



7.4 Estimation du risque d’incendie dans les applications typiques d’EPS dans les bâtiments

En principe on peut utiliser l’EPS dans toutes les parties de construction où une isolation est requise. Dans tous les pays il existe des normes pour les matériaux de construction en vue de leur classification selon leur comportement au feu. Parfois ces normes prescrivent strictement l’utilisation de l’EPS et stipulent que pour certains bâtiments uniquement la qualité SE peut être employée. Le comportement au feu d’un matériau de construction ne dépend pas que de son comportement lors des essais en tant que matériau pur, mais également de l’application définitive de la construction. Pour les applications de l’EPS cela signifie que le plus important est de pouvoir faire une estimation en relation avec les autres éléments de la construction dans laquelle ou sur lesquels l’EPS sera utilisé. A cet égard il est primordial de savoir s’il s’agit d’une surface protégée ou non, de connaître la façon de fixation dans la partie de la construction et de savoir s’il existe des prescriptions quant à la résistance au feu ou pas.

Fraction de volume (ppm) des gaz qui se dégagent à une température de

gaz se dégageant pendant la combustion

300 °C 400 °C 500 °C 600 °C

EPS qualité standard

oxyde de carbone monoxyde de styrène autres aromates bromide d’hydrogène

50** 200 traces 0

200** 300 10 0

400** 500 30 0

1000*** 50 10 0

qualité-SE oxyde de carbone monoxyde de styrène autres aromates bromide d’hydrogène

10** 50 traces 10

50** 100 20 15

500** 500 20 13

1000** 50 10 11

bois (pin silvestre sapin blanc)

oxyde de carbone aromates

400** -

6000*** -

12000*** -

15000*** 300

isolation panneau fibre de bois

oxyde de carbone aromates

14000*** traces

24000*** 300

59000*** 300

69000** 1000

liège expansé oxyde de carbone aromates

1000** traces

3000*** 200

15000*** 1000

29000*** 1000

Tableau 7.1 : fraction de volume (ppm) des gaz Remarque : conditions d’essai comme définies par DIN 53436; vitesse d’amenée d’air 100 l/h échantillon d’essai : 300 x 15 x 20 mm * résultats de BASF ** couver sous les cendres / chauffé au rouge *** flamme - pas mesuré



7.5 Euroclasses

Le Conseil de l’Europe vise le libre-échange commercial de produits à l’intérieur de l’Union européenne. En ce qui concerne les produits de construction, cet objectif a donné lieu à la Directive sur les Produits de Construction (CPD). Cette directive ne détermine pas les exigences légales applicables dans les divers Etats-membres, mais vise à éliminer les entraves commerciales au sein de l’Union européenne. En un mot : le libre-échange, mais pas pour autant la libre application! Le nouveau système européen relatif à la réaction au feu des produits de construction est basé sur six Euroclasses, allant des classes A1, A2, B1 jusque et y compris la classe E et la classe résiduelle F (c.-à-d. celle qui ne satisfait pas aux classes A1 à E). Le scénario de référence pour les Euroclasses est un incendie se déclarant dans le coin d’une pièce. Dans le cas nous concernant, il est important que les produits d’isolation utilisés dans la construction soient évalués dans une situation ‘end-use’, c.-à-d. que l’évaluation ne porte pas sur le produit en soi, mais sur le produit en place dans sa construction définitive et en présence de l’achèvement ou du revêtement. Les classes A2, B, C et D sont couvertes par le test ‘SBI’ (Single Burning Item). Il s’agit d’une méthode d’essai nouvellement développée afin d’évaluer la réaction au feu en présence d’une source de chaleur moyenne, la source d’incendie étant un objet brûlant (tel qu’une corbeille à papier, un petit meuble) situé dans l’angle d’une pièce. Le classement actuel de la réaction au feu du polystyrène expansé diffère d’un pays à l’autre (voir 7.1). D’ici quelques années, une classification européenne sera instaurée. La qualité auto-extinguible de l’EPS sans revêtement ou sans protection sera classée dans l’ EUROCLASSE E (Small Flame Test selon la norme prEN ISO 11925-2). Définition Euroclasse E: un produit qui peut résister à une petite flamme pendant une courte durée, sans extension de flamme substantielle. La qualité normale trouvera sa place dans l’Euroclasse F. Un meilleur classement pourra être obtenu en fonction du revêtement et de l’application (utilisation finale). L’Euroclasse B sera possible moyennant un revêtement approprié, tel que les plaques de parement en plâtre. Il est important pour l’avenir de mentionner clairement la norme, afin d’éviter toute confusion avec la classe A1 selon les normes européennes et belges. critères SBI: FIGRA: Fire Growth Rate Index LFS: Lateral Flame spread THR600 : Total heat release during first 600 sec SMOGRA: index smoke development (s1, s2, s3) Burning Droplets: occurance and burning duration of burning droplets (d0, d1, d2) End Use Mounting and fixing EN 13501-1: résultats pour des plaques nues de l’EPS (end-use n’est pas connu) Montage et fixation standard (pas de vide, fixation mecanique)

EPS-SE ~10 kg/m³ (pe. EPS 60 SE)

~20 kg/m³ (pe. EPS 100 SE)

~40 kg/m³ (pe. EPS 300 SE)

20 mm Bs2d0 Ds2d0 Ds2/s3d0 60 mm Ds3d0 Ds3d0/d1 Ds3d1

SBI EN 13823

150 mm Ds3d2 Ds3d2 (E) (*) EN 11925-2 200 mm (E) (*) (E) (*) (E) (*) EPS -

Normal F

(*) no ignition of filter paper in class E EPS-SE: B1/B2 suivant NFP 92 501-504-505 EPS-Normal: B3 suivant DIN 4102 et M3 suivant NFP 92 501-504-505



EN 13501-1: résultats des panneaux revêtus de l’EPS (end – use n’est pas connu) • Plaque de plâtre de 10 mm ou 13 mm ‘end-use’ = isolation intérieure

o + EPS type normal ou SE : classe Bs1d0 • Feuille aluminium ‘end-use’ = isolation industrielle ou isolation de toiture

o + EPS type normal: classe F

o + EPS type SE: classe E

7.6 Quelques remarques importantes

- N’utilisez jamais l’EPS sans protection. - la qualité-SE est obtenu après une durée de stockage suffisante en fonction

de la densité et des dimensions. Il faut que l’agent gonflant pentane soit suffisamment évaporé.

- sans revêtement, la résistance au feu est néant (0 minutes). - l’additif retardateur au feu reste présent dans l’EPS; La qualité-SE est maintenue

pendant la durée d’utilisation de l’isolation. - prenez des mesures de prévention (extincteur, …) en cas de travaux de

rénovation ou de restauration en présence d’EPS.

Documentation technique V CE 2005 Sécurité, santé et milieu 55


8. SECURITE, SANTE ET MILIEU L’EPS KEMISOL vous donne le meilleur matériau isolant que la nature puisse vous offrir : L’AIR. L’EPS donne des très bons résultats quant à la santé aussi bien pendant la production, la mise en œuvre et l’utilisation et pendant la démolition ou la rénovation. L’EPS ne constitue pas un danger pour la santé.

8.1 Généralités

- EPS ou polystyrène expansé (voir introduction) - de couleur blanche, sans addition de colorants - matériau d’un composant, important pour le recyclage - économisant l’énergie (matériau isolant) - réduction de l’émission CO2

8.2 La santé lors de la production

1. émissions: a. monostyrène: l’EPS est constitué de + 2% de polystyrène. Le polystyrène contient lui-aussi + 0,1 % de monostyrène.

Un examen à Berlin en 1984 : on peut parler à peine d’une émission de styrène, des traces de monostyrène éventuelles n’ont aucune valeur sanitaire.

b. pentane:

Le pentane ne contribue pas à la destruction de la couche d’ozone. Par contre, pentane contribue à l’effet de serre. Le pentane en soi ne constitue pas un danger pour la santé. Il se décompose très vite en dioxyde de carbone et eau (mi-temps = 10 à 15 h). Il y a des projets qui courent pour la réduction de pentane dans la production par post combustion pendant la production de la vapeur. On a déjà réalisé des réductions importantes avec des produits 'low-pentane’.

c. additif retardant au feu:

HBCD (= hexabromocyclododecaan) est déjà ajouté chez le fournisseur de la matière première. Le pourcentage est maximum 1 % du poids. HBCD ne dissous pas dans l’eau. HBCD est un additif retardant au feu cyclo-alifatique et n’est pas comparable avec les retardants au feu aromatiques (PBB’s et PBBO’s).

d. l’EPS n’a jamais contenu des CFK 2. fibres et poussière:

poussière EPS peut causer des ennuis comme pe. éternuer. Il n’y a pas de danger pour la santé.

3. rayonnement et radioactivité: l’EPS n’émet pas des ondes radioactives comme rayons alpha, bêta ou gamma. 4. l’EPS ne contient pas des concentrations de radon et ne cause pas des émissions de radon.

Documentation technique V CE 2005 Sécurité, santé et milieu 56


8.3 La santé lors de la mise en œuvre sur chantier

Pour la mise en œuvre et l’application de l’EPS, on n’a pas besoin de moyens de protection particuliers - pas de mains irritées, pas de peau irritée - ne contient pas de liants - pas besoin de gants, vêtements spéciaux, lunettes de sécurité ou masque - très léger

8.4 La santé pendant l’utilisation (milieu intérieur)

1. comportement à l’humidité - ne pourrit pas - pas de formation de champignons - insensible à l’humidité 2. fibres et poussière : aucun danger pour la santé 3. émissions: pas d’émissions mesurables, HBCD ne se dissout pas dans l’eau 4. lessivage: l’EPS n’est pas soluble dans l’eau et ne contribue pas à la pollution du sol Pas d’émissions de formaldéhyde. 5. vermine: l’EPS ne constitue pas une valeur nutritive pour la vermine et les rongeurs

8.5 La santé lors de la démolition ou la rénovation

L’EPS peut être recyclé dans toutes ses applications et n’a pas de suites défavorables à la santé. Il n’y a pas de dispositions spéciales.

8.6 Responsabilité

- émissions lors d’un incendie : l’EPS est beaucoup moins toxique que beaucoup de produits naturels tels que le bois, le liège, la laine, … - pas de problèmes de santé, pas de précautions à prendre en fonction de l’avenir - prise accidentelle par voie buccale : l’EPS passe à travers l’estomac et les intestins et est éliminé complètement inchangé via le rectum. - L’EPS n’exige pas de précautions spéciales lors de l’usage Sur simple demande on peut vous faire parvenir une ‘safety data sheet (en anglais) .

Documentation technique V CE 2005 Influences biologiques et atmospheriques 57


9. INFLUENCES BIOLOGIQUES ET ATMOSPHERIQUES

9.1 Influence des intempéries

L’influence réunie du soleil, de la pluie et du vent, contrairement à l’influence individuelle de chaque élément, est responsable pour la dégradation lente de la mousse synthétique. La surface devient cassante sous l’influence du soleil. La couche superficielle continue à être dégradée par la pluie et le vent. La vitesse dépend fortement de la densité (environs 2 mois pour le PS 15). Le processus se déroule plus lentement avec une densité plus élevée. Le PS 60 ne démontre aucun signe de dégradation, même après un stockage à l’extérieur de 4 ans. Le polystyrène expansé stocké à l’air libre doit être protégé lors d’un entreposage de longue durée.

9.2 L’influence de la lumière

L' effet des rayons solaires provoque un jaunissement de la surface de la mousse à cause de l' effet des rayons UV en même temps, la surface devient cassante. Ceci est peu important pour les caractéristiques mécaniques car la profondeur est minime.

9.3 Influence des rayons

L' effet des ondes riches en énergie comme les rayons UV, les rayons-X et les rayons gamma, provoquent une surface cassante du matériau isolant à long terme. Le degré de friabilité dépend de la dose du rayonnage et du temps. Une couche de peinture ou un revêtement suffisent pour éviter cet effet. Applications à l’intérieur sont généralement sans problèmes.

9.4 L’influence de l’eau et de la vapeur de l’eau

Sous l’influence de l’eau ou de la vapeur d’eau, on ne constate aucune hydrolyse, ni gonflage hygrométrique.

9.5 Influence de la température

Changement de température n’influence pas la dégradation de la matière synthétique. Il faut néanmoins tenir compte du coefficient de dilatation et de la résistance au feu.

Documentation technique V CE 2005 Influences biologiques et atmospheriques 58


9.6 Développement des champignons

Le développement de champignons ou de micro-organismes sur leolystyrène expansé sec et humide n’a pas pu être constaté. Le polystyrène expansé convient pour l’emballage des produits alimentaires.

9.7 L’attaque de la couche d’ozone

L’agent gonflant, le pentane, qui est utilisé lors de la production du polystyrène expansé est un hydrogène carburé qu’on trouve dans la nature. Il n’a aucune influence sur la couche d’ozone. On n’utilise pas de CFC lors de la production du polystyrène expansé.

9.8 Attaque par des rongeurs

Le polystyrène expansé ne constitue pas une valeur "nutritive" pour les rongeurs. Ils peuvent faire leur nid dans plusieurs sortes de matériaux isolants. Ils ont plus difficile à endommager les panneaux sandwich, car une étanchéité parfaite est possible. La propreté et la chasse aux rongeurs dans l’entreprise sont indispensable.

10. LES CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES Etant donné que le polystyrène expansé est composé de 90% d’air en volume, les caractéristiques électriques dépendent principalement de l’humidité de l’air. Le polystyrène expansé ne contient pratiquement pas de groupes moléculaires polaires. La résistance de passage spécifique est d' environ 4 x 1013 Ω/cm. La résistance de surface est de 5 x 1013 Ω . Les valeurs diélectriques sont pratiquement indépendantes de la fréquence. La constante diélectrique est environ εr = 1,06. Le facteur de perte diélectrique tan δ = 1 x 10-4 de 50 Hz jusqu'à 105 Hz L’EPS antistatique pour des applications comme l’emballage de pièces électroniques sensibles.

Documentation technique V CE 2005 Gamme de production 59


11. GAMME DE PRODUCTION: EPS KEMISOL Figure 11.1 : gamme de production EPS KEMISOL

- PS + BETON - PS + SABLE - PS 15 (SE) jusqu’à PS 60 (SE) - QUALITE INDUSTRIELLE - DRAINAGE

- KEMIDUR - KEMIFLOOR - KEMIFORT - KEMIVILT

- KEMIDRAINAGE - KEMISTABIL - KEMIFOON

- KEMI – ALU - KEMIPAN ANTI-CHOC - KEMIPAN MASONITE - KEMIPAN CLAPET DE VENTILATION - KEMIBAL - KEMITHERM - KEMIBITUM - KEMIGYP

MATIERE PREMIERE : POLYSTYRENE EXPANSIBLE

PERLES

BLOCS

PLAQUES

PANNEAUX MODIFIES

PANNEAUX REVETUS

PIECES COUPE AU CONTOUR

PIECES MOULEES

COMPOSITES

RECYCLAG

E / RECYCLE

- BROYER

- FON

DRE

- PROD

UCTIO

N D

E BRIQU

ES



11.1 Applications

- isolation thermique - isolation des bruits d’impact - emballage - mise en palettes - matériau de remplissage - coffrages perdus - matrices - décoration - entretoises - amélioration du sol - drainage - corps flottants - . . . . .

11.2 Terrains d’applications

- bâtiment: - en construction / rénovation - conduits - coffrage - ponts et chaussées - cellules frigorifiques - agriculture - industrie des meubles - réclame - arts ( décors, installation de magasin, sculpture ) - enseignement ( matériel didactique ) - industrie des jouets - horeca



11.3 Les qualités du polystyrène expansé

1. faible coût 2. excellentes propriétés d’isolation 3. isolation durable: - pas de dégradation du matériau isolant dans le temps

- la valeur isolante demeure constante au fil du temps 4. l’isolation hydrofuge:

- pas de dégradation ou gonflage sous l’influence de l’humidité - pas hygroscopique, ni capillaire - les panneaux ne risquent pas de s’affaisser - la valeur d’isolation n’est que légèrement influencée par l’humidité - ne pourrit pas et ne moisit pas - résistant au gel

5. chimiquement neutre, résiste à la corrosion 6. ne craint pas le ciment, la chaux ou le plâtre 7. n’offre aucune valeur nutritive à la vermine 8. écologique:

- hygiénique: peut être utilisé pour l’emballage de produits alimentaires - inodore - pas d’émission de gaz nocifs ou de vapeurs nocives - favorable à la couche d’ozone, ne contient pas de fréon (CFC) - pas cancérigène, ne contient pas de microfibres - n’irrite pas la peau lors de la manipulation - recyclable

9. solide, léger, auto-stable 10. traitement aisé, avec un couteau ou avec une scie

Documentatie technique VCE 2005 Dimensions, tolerances et finitions 62


12. DIMENSIONS, TOLERANCES ET FINITIONS

12.1 Dimensions

standard: longueur x largeur: - 500; 1000; 2000; 3000; 4000 en 5000 mm x 1000 mm

- 1250 mm x 2500 mm épaisseur standard: à partir de 10 mm jusqu’à 300 mm par étape de 5 mm Dimensions hors standard disponibles sur demande. Dimensions maximum: longueur: 8000 mm; largeur: 1250 mm et épaisseur 600 mm.

12.2 Tolérances

• longueur et largeur: méthode EN 822 • épaisseur: méthode EN 823, aucune valeur a une déviation de plus que les tolérances qui sont

données dans le tableau en dessous • diagonale : méthode EN 824, aucune valeur a une déviation de plus que les tolérances qui sont

données dans le tableau en dessous • rectiligne des bords: la déviation par rapport d’une ligne droit est maximum 1 mm • planéité : methode EN 825, aucune valeur a une déviation de plus que les tolérances qui sont

données dans le tableau en dessous

Dimension: ‘Level’ suivant EN 13163 ou EN 14933 Tolerance

L0 “no requirement” L1 + 0,6 % ou + 3 mm * longueur L2 + 2 mm W0 “no requirement” W1 + 0,6 % ou + 3 mm * largeur W2 + 2 mm T0 “no requirement” T1 + 2 mm épaisseur T2 + 1 mm S1 + 5mm / 1000 mm équerrage S2 + 2mm / 1000 mm P0 “no requirement” P1 + 30 mm P2 + 15 mm P3 + 10 mm

planéité

P4 + 5 mm * la valeur la plus grande ° par mètre courant

12.3 Finition des bords

- bords droits - battée à partir de 40 mm - tenon et mortaise à partir de 50 mm - rainure et languette à partir de 50 mm



12.4 Finition de la surface

- revêtement avec des finitions différentes à partir de 40 mm - rainures obliques à partir de 30 mm - raboté

12.5 Mise en œuvre et fixation

* couper au scie: découper se fait à l’aide d’un couteau aigu ou un fil chauffant. Scier se fait avec une scie a fines dents. (p. e. scie à métaux) * peindre: n’utiliser qu’une peinture à base d’eau, sans solvants * plafonner: appliquer d’abord une fine couche d’accrochage de préférence sur une armature de voile de verre ou un treillis galvanisé, après séchage, plafonner normalement. On peut aussi appliquer des revêtements spéciaux, dans ce cas, une couche d’accrochage est superflue. Des panneaux pourvus de rainures sont élaborées spécialement pour cette application. * collage: il faut utiliser une colle spécialement élaborée pour le collage du polystyrène. - collage sur matériaux absorbants (p. e. bois): une colle de dispersion à base d’eau,

à appliquer par des pointes tous les 25 cm (et éventuellement sur tout le pourtour). - collage sur fond non-absorbant: une colle de contact ne contenant pas de solvants.

Appliquer la colle sur les deux surfaces, après séchage, presser fortement ensemble. - collage sur surface rugueuse, comme sur briques et béton rugueux, utiliser des

colles à base de plâtre (genre plâtre-L) ou ciment-colle. - colle à base de silicone: presser jusqu’au durcissement complet du silicone - équipement de montage spécial pour polystyrène - colle bitumineuse à base d’eau (sans solvants !) Pour des fixations horizontales un collage simple ne suffit pas. Une fixation mécanique s’avère indispensable dans ce cas. * fixation mécanique: - des clips - des clous + rondelles en matière plastique - des profilés + crochets de suspension La fixation correcte dépend de l’application et du type de panneau. Veuillez consulter KEMISOL pour chaque problème spécifique.

12.6 La portée

Des panneaux d’une épaisseur d' au moins de 50 mm supportent une portée jusqu’à 1 mètre. Pour des panneaux plus mince, il faut diminuer cette distance de 50%. La portée des panneaux sandwich est fonction du revêtement.



12.7 L’utilisation du polystyrène expansé en fonction de la charge

- Au moins PS 15 (SE) si les panneaux ne sont pas chargés. - Au moins PS 20 (SE) si la charge est bien repartie et n’excède pas 0,2 kg/cm2. - Du PS 30 (SE) quand la charge est plus grande que 0,2 kg/cm2, mais inférieure à 0,5 kg/cm2.

12.8 Précautions

Le polystyrène expansé fond à température élevée. La température maximum pour usage en continue est de +75°C. Eviter le contact direct du polystyrène expansé et des matériaux pouvant contenir des solvants. Un entreposage de longue durée à l’extérieur est à éviter sans protection du produit. Le polystyrène expansé, qualité SE peut brûler et se consommer rapidement. Les additifs retardateurs de feu évitent l’allumage par une petite source de chaleur, mais ne reflètent pas le comportement lors d’un vrai incendie.

12.9 Enlever des coffrages perdus

L’enlèvement via une méthode mécanique est le plus indique. Enlever par un canon d’air chaud ! (il reste de la matière fondue présente) Brûler n’est pas à conseiller à cause du risque d’incendie. Enlever par un sablage. Des solutions spécifiques de décoffrage peuvent être discutées avant l’exécution des travaux.



12.10 CODE de DESIGNATION:

Les codes de désignation minimales doivent comprendre au minimum les informations suivantes en fonction des normes européennes : EN 13163:

• tolérances de longueur Li • tolérances de largeur Wi • tolérances d’épaisseur Ti • tolérances d’équerrage Si • tolérances de planéité Pi • stabilité dimensionelle dans les conditions de laboratoire DS(N)i

EN 14309 (génie civil):

• tolérances d’épaisseur Ti • stabilité dimensionelle dans les conditions de laboratoire DS(N)i

résumé des codes de désignation possibles: Terme abrégé pour le polystyrène expansé EPS Numéro de la présente Norme européenne EN 13163 Tolérances d’épaisseur Ti Tolérances de longueur Li Tolérances de largeur Wi Tolérances d’équerrage Si Tolérances de planéité Pi Stabilité dimensionelle dans des conditions de température et d’humidité spécifiées DS(TH)i

Résistance à la flexion Bsi Contrainte en compression pour 10% de déformation CS(10)i Stabilité dimensionelle dans les conditions de laboratoire DS(N)i Déformation dans des conditions spécifiques de charge de compression et de température DLT(i)5

Résistance à la traction perpendiculairement aux faces Tri Fluage en compression CC(i1 / i2 / y)sc

Absorption d’eau à long terme WL(T)i Absorption d’eau par diffusion WD(V)I Transmission par diffusion de la vapeur d’eau MUi of Zi Raideur dynamique Sdi Compressibillité CPi Ou:

• “i” la classe ou le niveau correspondant. • “sc” la contrainte de compression • “y” le nombre d’années

-products n.v. Hulshoutsesteenweg 33 2220 Heist-op-den-Berg Tel.: +32 (0)15 24 46 21 Fax +32 (0)15 22 49 59 E-mail: [email protected] v2013.1

TECHNISCHE GEGEVENS / DONNÉES TECHNIQUES

EPS Kemisol

KEMISOL TYPE

NORM TOLERANTIE/EIS TOLERANCE/EXIGANCE P

S

15

(SE

) P

S

20

(SE

) P

S

25

(SE

) P

S

30

(SE

) P

S

35

(SE

) P

S

40

(SE

) P

S

45

(SE

) P

S

50

(SE

) P

S

60

(SE

) NORME TYPE KEMISOL

EURO TYPE

EN 13163 EN 14933

EP

S

60

EP

S

100

EP

S

150

EP

S

200

EP

S

250

EP

S

300

EP

S

350

EP

S

400

EP

S

500 EN 13163

EN 14933 TYPE EURO

Warmte-geleidings-coëfficiënt

EN 12667 EN 12939 d bij 10°C

d

W/mK 0,038 0,036 0,035 0,034 0,033 0,033 0,033 0,033 0,033

EN 12667 EN 12939 d à 10°C

Conductivité thermique

L(2) + 2 mm x x x x x x x x x Lengte EN 822 L(3) max +0,6% or +3mm x x x x x x x x x

EN 822 Longueur

W(1) + 1 mm x x x x x x x x x W(2) + 2 mm x x x x x x x x x

Breedte EN 822

W(3) max +0,6% or +3mm x x x x x x x x x

EN 822 Largeur

T(1) + 1 mm x x x x x x x x x Dikte EN 823 T(2) + 2 mm x x x x x x x x x

EN 823 Epaisseur

S(1) + 1 mm / 1000 mm x x x x x x x x x S(2) + 2 mm / 1000 mm x x x x x x x x x

Haaksheid EN 824

S(5) + 5 mm / 1000 mm x x x x x x x x x

EN 824 Equerrage

P(3) 3 mm x x x x x x x x x P(5) 5 mm x x x x x x x x x P(10) 10 mm x x x x x x x x x P(15) 15 mm x x x x x x x x x

Vlakheid EN 825

P(30) 30 mm x x x x x x x x x

EN 825 Planéité

DS(N) 5 + 0,5 % x x x x x x x x x EN 1603 DS(N) 2 + 0,2 % gestabiliseerd / stabilisé

EN 1603

DS(70,-)1 1% 48h,70°C - x x x x x x x x DS(70,-)2 2% 48h,70°C - - - - - - - - - DS(70,-)3 3% 48h,70°C x x x x x x x x x

Dimensionele stabiliteit

EN 1604

DS(70,90)1 1% 48h,70°C,90% - x x x x x x x x

EN 1604

Stabilité dimensionelle

DLT(1)5 < 5% 20 kPa, 48h,80°C x x x x x x x x x DLT(2)5 < 5% 40 kPa,168h,70°C - - x x x x x x x

Vervorming EN 1605

DLT(3)5 < 5% 80 kPa,168h,60°C - - - x x x x x x

EN 1605 Déformation

2% vervorming EN 826 (s2 = 0,25s10x2)

CS(2)i > i kPa 30 50 75 100 125 150 175 200 250

2% déformation EN 826 (s2 = 0,25s10x2)

5% vervorming EN 826 (s5 = 0,35s10x2)

CS(5)i > i kPa 42 70 105 140 175 210 245 280 350

5% déformation EN 826 (s5 = 0,35s10x2)

Drukspanning

10% vervorming EN 826 s10 (effect voet transport)

CS(10)i > i kPa 60 100 150 200 250 300 350 400 500

10% déformation EN 826s10 (charge passage


EN 1606 (= 0,25s10) CC(2/1/50)i 608d,50y,x kPa,2 % 15 25 37,5 50 62,5 75 87,5 100 125 EN 1606 (= 0,25s10)EN 1606 (= 0,30s10) CC(2,5/1,5/50)i 608d,50y,x kPa,2,5% 18 30 45 60 75 90 105 120 150 EN 1606 (= 0,30s10)

Kruip bij drukbelasting

EN 1606 (= 0,35s10) CC(3/2/50)i 608d,50y,x kPa,3 % 21 35 52,5 70 87,5 105 122,5 140 175 EN 1606 (= 0,35s10)

Fluage en compression

E-modulus EN 826 kPa 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 22000

EN 826 Module E

Treksterkte EN 1607 smt

Tri > i kPa 80 150 200 200 200 400 400 400 400

EN 1607 smt

Résistance à la traction

Buigsterkte EN 12089 sb

BSi > i kPa 100 150 200 250 350 450 525 600 750

EN 12089 sb

Résistance à la flexion

Schuifsterkte t=sb/2 50 75 100 125 175 225 262 300 375 t=sb/2 Résistance au

cisaillement

EN 13501-1/EN ISO 11925- Class E x x x x x x x x x EN 13501-1/EN ISO NBN S21-203 A1 x x - - - - - - - NBN S21-203 NEN 6065 II x x - x - - - - - NEN 6065

B1 x x - x - - - - - DIN 4102 B2 - - - - - - - - x

DIN 4102

Brandklasse

NFP 92 504 M1

SE

x x - - - - - - - NFP 92 504

Réaction au feu

EN 12087 Wlt WL(T)i < i vol,-% 5 5 5 3 2 1 1 1 1

EN 12087 Wlt Water absorptie

EN 12088 WdV Lange termijn door diffusie

WD(V) i < i vol,-% 15 15 15 10 10 10 5 5 3

EN 12088 WdV Long terme par diffusion

Absorption de l’eau

FT10 <10% - - x x x x x x x FT5 <5% - - x x x x x x x

Vorst-dooi weerstand

EN 12091

FT2 <2% - - - x x x x x x

EN 12091 Résistance du gel-dégel

Waterdamp diffusie weerstand

EN 12086

µ 20-40 30-70 30-70 40-100 40-100 40-100 40-100 40-100 40-100

EN 12086

Transmission de la vapeur d’eau

Calorische waarde

EN ISO 1716 J/kgK 1470 1470 1470 1470 1470 1470 1470 1470 1470

EN ISO 1716 Valeur calorifique

Thermische expansie coëff tss 20 en 80°C

EN 13471 mm/mK 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07

EN 13471 Coeff. de dilatation therm. entre 20 et 80°C

blauw zwart geel zwart paars paars grijs grijs zwart (rood) (rood) (rood) (rood) (rood) (rood) (rood) (rood) (rood) blauw - - zwart - paars - grijs groen bleu noir jaune noir pourpe pourpe gris gris noir

(rouge) (rouge) (rouge) (rouge) (rouge) (rouge) (rouge) (rouge) (rouge)

Kleurcode

bleu - - noir - pourpe - gris vert

Code couleur

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