FR2859229A1 - Wall, floor or ceiling sound insulation material has inner layer with cellular structure and outer layer of mineral granules and resins - Google Patents
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Abstract
Description
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Le bruit est considéré de nos jours comme une des sources importantes des nuisances environnementales. De nombreuses solutions de limitation de cette nuisance sont envisagées parmi lesquelles la diminution de la production de bruit, l'absorption du bruit émis ou la réorientation du bruit produit. Noise is considered today as one of the major sources of environmental nuisance. Many solutions for limiting this nuisance are envisaged, among which the reduction of the noise production, the absorption of the noise emitted or the reorientation of the noise produced.
Lorsque la diminution du bruit ne peut être la solution retenue, particulièrement par exemple dans les locaux destinés à recevoir du public, par exemple, salles de spectacle, gymnases, salles de restaurants ou couloirs d'établissements scolaires la seule solution applicable est l'absorption des bruits émis par la correction acoustique des locaux. Where noise reduction can not be the preferred solution, especially in public places, such as auditoriums, gymnasiums, restaurant halls or school halls, the only applicable solution is absorption. noises emitted by the acoustic correction of the premises.
La présente invention a ainsi trait au domaine de la correction acoustique de locaux. Cette correction acoustique peut être obtenue par absorption des bruits émis par les matériaux constitutifs des locaux et à la suppression par ces matériaux de la réverbération des sons émis. Cette absorption acoustique est définie par la réduction de la puissance acoustique résultant soit de la propagation du son dans un milieu par dissipation soit de son passage d'un milieu à un autre Le pouvoir d'absorption des matériaux est matérialisé par une valeur, dénommée alpha sabine as qui varie de 0 à 1, et qui est égale à l'énergie acoustique absorbée divisée par l'énergie acoustique incidente. The present invention thus relates to the field of acoustic correction of premises. This acoustic correction can be obtained by absorbing the noise emitted by the materials constituting the premises and the suppression by these materials of the reverberation of the sounds emitted. This acoustic absorption is defined by the reduction of the acoustic power resulting either from the propagation of sound in a medium by dissipation or from its passage from one medium to another. The absorption capacity of materials is materialized by a value, called alpha sabine as which varies from 0 to 1, and which is equal to the absorbed acoustic energy divided by the incident acoustic energy.
Les matériaux durs et très fermés comme le marbre, la tôle ou le verre ont une valeur proche de 0, ils ne sont pas absorbants, à l'inverse les matériaux fibreux par exemple dont l'as se situe autour de 0,5 peuvent être utilisés pour la correction acoustique, mais, en revanche des matériaux totalement absorbants, dont l'as serait proche de 0, ne conviennent pas, en effet du fait de cette absorption, les sons émis deviennent étouffés et inintelligibles. Hard and very closed materials such as marble, sheet metal or glass have a value close to 0, they are not absorbent, unlike fibrous materials for example whose ace is around 0.5 can be used for acoustic correction, but, on the other hand, totally absorbent materials, whose ace would be close to 0, are not suitable, indeed because of this absorption, the sounds emitted become stifled and unintelligible.
Actuellement pour réaliser ces corrections acoustiques par absorption, on a recours le plus fréquemment à des plafonds suspendus, constitués soit d'un substrat minéral (leur surface fissurées permettant l'absorption acoustique) soit de dalles de plâtre perforées de motifs divers, à des plaques de plâtre posées sur ossature et perforées comportant au dos un parement non-tissé, et également à des panneaux de fibres de bois, constituées d'un mélange de fibres de bois et de ciment. At present, these acoustic absorption corrections are most frequently made using suspended ceilings, consisting either of a mineral substrate (their cracked surfaces allowing sound absorption) or of perforated plaster slabs of various patterns, to plates plaster laid on frame and perforated having on the back a non-woven facing, and also to wood fiber panels, consisting of a mixture of wood fibers and cement.
2859229 2 D'autres solutions comme les revêtements de plâtre comportant des fibres, projetés, ou des toiles tendues et des baffles d'absorption, verticaux sont également utilisées. Other solutions such as plaster coatings with fibers, projected, or stretched cloths and vertical absorption baffles are also used.
Les isolants fibreux permettent, pour les applications courantes de corriger les locaux réverbérants, mais ils sont surtout performants dans les fréquences aiguës; ainsi pour diminuer le temps de réverbération de fréquences moyennes ou graves d'autres solutions comme les panneaux membranes ou les panneaux résonateurs doivent être utilisées. Fibrous insulators make it possible, for everyday applications, to correct the reverberant premises, but they are especially efficient in the high frequencies; thus, to reduce the reverberation time of medium or low frequencies other solutions such as membrane panels or resonator panels must be used.
Ces panneaux dont l'esthétique est parfois difficilement intégrable dans un ensemble ne doivent pas être peints ou revêtus sous peine de détérioration de leurs performances acoustiques. These panels whose aesthetic is sometimes difficult to integrate into a set should not be painted or coated under penalty of deterioration of their acoustic performance.
De plus dans les locaux recevant du public les contraintes de réaction au feu et de résistance mécanique par exemple aux chocs, s'ajoutent à celles d'absorption acoustique En effet la plupart des matériaux utilisés sont fragiles du fait de leur constitution et cette fragilité impose pratiquement leur utilisation en revêtement de plafond, mais cette limitation peut se révéler insuffisante, notamment dans les salles de sport. Moreover, in the rooms receiving the public the constraints of reaction to fire and mechanical resistance for example to shocks, are added to those of acoustic absorption Indeed most of the materials used are fragile because of their constitution and this fragility imposes practically their use in ceiling covering, but this limitation may be insufficient, especially in sports halls.
Le matériau complexe objet de la présente invention permet de résoudre l'ensemble des problèmes résiduels techniques, notamment de résistance mécanique et de comportement au feu, posés par les solutions actuellement mises en oeuvre, tout en permettant par la nature de la couche externe d'intégrer celui-ci dans n'importe quel environnement esthétique. The complex material which is the subject of the present invention makes it possible to solve all the residual technical problems, in particular of mechanical strength and fire behavior, posed by the solutions currently used, while permitting, by the nature of the outer layer of integrate it into any aesthetic environment.
La présente invention concerne donc un matériau complexe de revêtement de parois, plafonds ou sols destiné à corriger l'acoustique d'un local par absorption, caractérisé en ce qu'il comporte une couche interne 1, constituée d'une structure alvéolaire et une couche externe 4 constituée par un mortier de granulats minéraux et de résines. The present invention thus relates to a complex material for coating walls, ceilings or floors intended to correct the acoustics of a room by absorption, characterized in that it comprises an inner layer 1, consisting of a honeycomb structure and a layer external 4 constituted by a mortar of mineral aggregates and resins.
Elle concerne également un matériau tel que précédemment défini, caractérisé en ce qu'il comporte en outre entre la couche interne 1 constituée d'une structure alvéolaire et la couche externe 4, constituée par un mortier de granulats, une couche de renfort 3 en textile ou en nontissé, fixée par collage aux couches adjacentes. It also relates to a material as defined above, characterized in that it further comprises between the inner layer 1 consisting of a cellular structure and the outer layer 4, consisting of an aggregate mortar, a reinforcing layer 3 of textile or non-woven, bonded to the adjacent layers.
2859229 3 Elle concerne également un matériau tel que précédemment défini caractérisé en ce qu'il comporte en outre sous la couche interne 1 constituée d'une structure alvéolaire une couche de renfort 3 en textile ou en non-tissé, fixée par collage à la couche adjacente alvéolaire. It also relates to a material as defined above, characterized in that it further comprises, under the inner layer 1 constituted by a honeycomb structure, a reinforcement layer 3 made of textile or nonwoven, fixed by gluing to the layer adjacent alveolar.
Dans un mode de réalisation les granulats minéraux du mortier sont choisis dans le groupe constitué par les granulats de sable, de silice et/ou de quartz et leur mélanges, et les résines du mortier sont choisies dans le groupe constitué par les résines époxydes, polyuréthannes, acryliques et/ou méthacrylates seules ou en mélanges. In one embodiment, the mineral aggregates of the mortar are chosen from the group consisting of sand, silica and / or quartz aggregates and mixtures thereof, and the resins of the mortar are chosen from the group consisting of epoxy and polyurethane resins. , acrylics and / or methacrylates alone or in mixtures.
Les granulats peuvent être choisis en fonction de leur aspect esthétique, notamment leur couleur, pour permettre leur intégration dans l'esthétique du local dans lequel la correction acoustique doit être faite. The aggregates can be chosen according to their aesthetic appearance, especially their color, to allow their integration into the aesthetics of the room in which the acoustic correction must be made.
Le terme résine est utilisé ici dans son acception la plus large c'est-àdire pour désigner tout polymère qui est une matière de base pour les plastiques ayant une viscosité élevée, mais étant cependant suffisamment fluide avant application pour constituer un mortier lorsque des granulats y sont additionnés et ayant la faculté de durcir après application, par évaporation des solvants ou réticulation. The term "resin" is used here in its broadest sense, that is to say for any polymer which is a base material for plastics having a high viscosity, but which, however, is sufficiently fluid before application to form a mortar when aggregates are used. are added and having the ability to cure after application, by solvent evaporation or crosslinking.
Dans un mode de réalisation la structure alvéolaire est une structure constituée de cylindres 2, à base hexagonale dite structure en nid d'abeilles, permettant de délimiter des cellules remplies d'air dans lesquelles le son est susceptible d'être piégé tout en ayant une résistance mécanique notamment à l'écrasement et aux chocs compatible avec l'utilisation en tant que revêtement de sols ou de murs. Ainsi en fonction de la destination dudit revêtement les cellules pourront avoir des volumes plus ou moins importants. In one embodiment, the honeycomb structure is a structure consisting of cylinders 2, hexagonal-based honeycomb said structure, to delimit air-filled cells in which the sound is likely to be trapped while having a mechanical resistance especially to crushing and shock compatible with the use as flooring or walls. Thus, depending on the destination of said coating, the cells may have larger or smaller volumes.
En outre en fonction du lieu d'utilisation ladite structure alvéolaire est constituée en un matériau polymérique, du type matière plastique, simple ou renforcé, par exemple par des fibres de carbone. In addition, depending on the location of use, said honeycomb structure is made of a polymeric material, of the plastic material type, simple or reinforced, for example by carbon fibers.
On entend ici par matière plastique, une matière constituée de macromolécules, obtenues par polymérisation ou polycondensation et possédant la propriété d'être moulée ou modelée. The term "plastics material" is intended to mean a material consisting of macromolecules obtained by polymerization or polycondensation and having the property of being molded or molded.
Dans un mode de réalisation préféré ledit matériau peut se présenter sous forme de dalle de revêtement caractérisée en ce qu'elle est 35 constituée d'un matériau complexe tel que défini précédemment. In a preferred embodiment, said material may be in the form of a coating slab characterized in that it consists of a complex material as defined above.
La présente invention et ses avantages sont illustrés par les différents modes de réalisation ci-dessous décrits en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'une dalle de revêtement 5 selon l'invention, et la figure 2 est vue en perspective comportant une coupe, d'un fragment de revêtement selon l'invention, permettant de faire apparaître les différentes couches constitutives dudit revêtement. The present invention and its advantages are illustrated by the various embodiments described below with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a perspective view of a coating slab 5 according to the invention, and FIG. is a perspective view comprising a section, a coating fragment according to the invention, to reveal the various constituent layers of said coating.
En référence à la figure 1, la dalle telle que représentée comporte une couche interne constituée d'une structure alvéolaire 1, deux couches 3 de renfort en textile ou en non-tissé, et une couche 4 constituée par un mortier de granulats minéraux et de résine. With reference to FIG. 1, the slab as shown comprises an inner layer consisting of a honeycomb structure 1, two layers 3 of textile or nonwoven reinforcement, and a layer 4 constituted by a mortar of mineral aggregates and resin.
En référence à la figure 2, la couche interne constituée d'une structure alvéolaire 1, laisse apparaître les alvéoles constituées de cylindres à base hexagonale 2, les couches de renfort 3 en textile ou non-tissé à la base et à la surface de ladite couche interne, la couche de renfort 3 en textile étant surmontée par la couche externe 4 de mortier de granulats minéraux et résines. With reference to FIG. 2, the inner layer consisting of a honeycomb structure 1, reveals the cells consisting of hexagonal-based cylinders 2, the reinforcement layers 3 made of textile or nonwoven at the base and the surface of said inner layer, the reinforcing layer 3 of textile being surmounted by the outer layer 4 of mortar of inorganic aggregates and resins.
Dans un mode réalisation préféré pour une mise en place comme revêtement de murs ou cloisons, l'épaisseur de la couche externe 4 en mortier de granulats minéraux et résines aura une épaisseur comprise entre 0.5 et 1. 5 cm et la couche interne constituée d'une structure alvéolaire 1 aura une épaisseur comprise entre 3 et 8 cm. In a preferred embodiment for placement as a wall or wall covering, the thickness of the outer layer 4 in mortar of mineral aggregates and resins will have a thickness of between 0.5 and 1.5 cm and the inner layer consisting of a honeycomb structure 1 will have a thickness of between 3 and 8 cm.
Les performances d'absorption acoustique du revêtement selon l'invention ont été mesurées. The acoustic absorption performance of the coating according to the invention was measured.
Les essais et les mesures ont été effectués conformément à la 30 norme NF EN 20354 Acoustique Mesurage de l'absorption acoustique en salle réverbérante . The tests and measurements were carried out in accordance with the standard NF EN 20354 Acoustics Measurement of sound absorption in reverberant rooms.
Le matériau selon l'invention utilisé pour le test se présente, sous forme de dalles de dimension 50x50 cm ou 30x30 cm, posées sur une surface de 12 m2 par collage en étoile par mastic SICAFLEX 1 1 FC, la couche interne desdites dalles étant formée d'une structure alvéolaire en nid d'abeilles d'une épaisseur de 4 cm comportant des alvéoles ayant une 2859229 5 largeur de 0,8 cm, dont les deux faces comprennent une couche de renfort en non-tissé, la face externe étant revêtue d'un mortier de granulats minéraux en quartz du type GRAVICOLOR d'une épaisseur de 0.6 cm. The material according to the invention used for the test is presented, in the form of slabs of 50x50 cm or 30x30 cm dimension, laid on a surface of 12 m2 by star bonding by SICAFLEX 1 1 FC sealant, the inner layer of said slabs being formed of a honeycomb honeycomb structure with a thickness of 4 cm having cells having a width of 0.8 cm, the two faces of which comprise a nonwoven reinforcement layer, the outer face being coated a 0.6 cm thick GRAVICOLOR type quartz mineral aggregate mortar.
Le son utilisé lors de l'essai est un bruit rose large bande à l'émission, et les mesures ont été effectuées en 6 points. The sound used during the test is a pink broadband noise on transmission, and measurements were made in 6 points.
Les résultats obtenus sont rassemblés dan le tableau suivant: Pour chaque fréquence sont donnés en seconde les temps de réverbération moyens TO avant introduction du matériau selon l'invention dans la salle et T après introduction dudit matériau dans la salle et le coefficient alpha sabine as calculé à partir de TO et T moyen, dont les valeurs sont arrondies à un multiple de 0,01. The results obtained are collated in the following table: For each frequency are given in second the mean reverberation times TO before introduction of the material according to the invention into the room and T after introduction of said material into the room and the alpha sabine coefficient calculated from average TO and T, whose values are rounded to a multiple of 0.01.
Fréquence TO secondes T secondes as 7,51 6,57 0,05 8,70 7,15 0,06 8,91 6,63 0,10 8,68 5,72 0,16 250 7,75 4,50 0,24 315 7,76 3,57 0,39 400 7,22 2,84 0,55 500 6,60 2,23 0,77 630 5,86 1,86 0,95 800 5,00 1,74 0,97 1000 5,27 1,89 0,88 1250 5,17 2,10 0,74 1600 4,87 2,33 0,58 2000 4,44 2,56 0,43 2500 4,03 2,70 0,32 3150 3,60 2,73 0,23 4000 3,10 2,45 0,22 5000 2,58 1,83 0,41 Les mesures sont effectuées à 16 C, avec un taux d'humidité relative dans la salle de 55 %, On notera que l'on obtient un maximum d'absorption c'est-à-dire un as supérieur à 0,8 pour des bruits de fréquence comprise entre 500 et 1300 Hz environ, les propriétés absorbantes du matériau selon l'invention sont donc excellentes dans une gamme de fréquence où les performances des matériaux habituellement utilisés sont en général assez mauvaises, 2859229 6 On obtient également par le calcul une valeur du facteur d'absorption pondéré as tel que défini dans la norme NF EN ISO 11654 de 0,45. Frequency TO seconds T seconds as 7,51 6,57 0,05 8,70 7,15 0,06 8,91 6,63 0,10 8,68 5,72 0,16 250 7,75 4,50 0 , 24,315 7.76 3.57 0.39 400 7.22 2.84 0.55 500 6.60 2.23 0.77 630 5.86 1.86 0.95 800 5.00 1.74 0 , 97 1000 5.27 1.89 0.88 1250 5.17 2.10 0.74 1600 4.87 2.33 0.58 2000 4.44 2.56 0.43 2500 4.03 2.70 0 , 32 3150 3.60 2.73 0.23 4000 3.10 2.45 0.22 5000 2.58 1.83 0.41 Measurements are made at 16 C, with relative humidity in the room of 55%. It should be noted that an absorption maximum, that is to say, an ace greater than 0.8, is obtained for noises with a frequency of between approximately 500 and 1300 Hz, the absorbing properties of the material according to the invention. The invention is therefore excellent in a frequency range where the performance of the materials usually used are generally quite poor. 2859229 6 A calculation of the value of the weighted absorption factor as as defined in the NF EN ISO 11654 standard is also obtained. 0.45.
La présente invention concerne également le procédé de fabrication et/ou de mise en oeuvre d'un revêtement selon l'invention, elle concerne donc un procédé de fabrication et/ou mise en oeuvre d'un revêtement complexe tel que précédemment défini caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape de mise en place de la couche interne 1 constituée d'une structure alvéolaire sur une paroi et une étape d'application du mortier de granulats minéraux et de résines par couchage sur ladite couche interne 1, pour réaliser la couche externe 4. The present invention also relates to the method of manufacture and / or implementation of a coating according to the invention, it therefore relates to a method of manufacture and / or implementation of a complex coating as defined above characterized in that it comprises at least one step of placing the inner layer 1 consisting of a honeycomb structure on a wall and a step of applying the mineral aggregate mortar and resin by coating on said inner layer 1, to achieve the outer layer 4.
Dans une variante le procédé de fabrication et/ou mise en oeuvre d'un revêtement complexe tel que défini précédemment est caractérisé en ce qu'il comporte une étape de mise en place, sur l'une ou les deux faces de la couche interne 1 constituée d'une structure alvéolaire, d'une couche de renfort 3 en textile ou en non-tissé. In a variant, the process for producing and / or implementing a complex coating as defined above is characterized in that it comprises a step of placing, on one or both sides of the inner layer 1 consisting of a honeycomb structure, a reinforcement layer 3 of textile or nonwoven.
Selon l'invention la mise en place de la couche interne 1 constituée d'une structure alvéolaire et/ou de la ou des couche(s) de renfort 3 est (sont) effectuée(s) par collage. According to the invention the establishment of the inner layer 1 consisting of a cellular structure and / or the layer (s) of reinforcement 3 is (are) performed (s) by gluing.
Selon l'utilisation finale du matériau complexe de revêtement par exemple pour une utilisation comme revêtement de sol, le procédé comporte en outre une étape supplémentaire de finition par application d'une résine destinée à boucher les pores du mortier constitutif de la couche externe 4. Depending on the end use of the complex coating material, for example for use as a floor covering, the method further comprises an additional finishing step by applying a resin intended to fill the pores of the mortar constituting the outer layer 4.
Cette étape de finition est destinée à améliorer la résistance mécanique en surface du matériau complexe selon l'invention et éviter la pénétration de salissures et/ou de liquides dans la couche externe 4, notamment lorsque le matériau complexe est utilisé comme revêtement de sol. This finishing step is intended to improve the mechanical strength at the surface of the complex material according to the invention and to prevent the penetration of dirt and / or liquids into the outer layer 4, especially when the complex material is used as a floor covering.
Lorsque le matériau selon l'invention se présente sous forme de dalles le procédé de fabrication comporte une étape d'application, sur une couche interne 1 constituée d'une structure alvéolaire d'une taille définie, d'un mortier de granulats minéraux et de résines par couchage sur ladite couche interne 1, pour réaliser la couche externe 4. When the material according to the invention is in the form of slabs, the manufacturing method comprises an application step, on an inner layer 1 consisting of a honeycomb structure of a defined size, a mortar of inorganic aggregates and of resins by coating on said inner layer 1, to produce the outer layer 4.
Dans une variante ledit procédé peut comporter en outre l'application, avant l'application par couchage du mortier de granulats minéraux et de résines, d'une couche de renfort 3 textile ou non-tissé par collage sur une ou les deux faces de la couche interne 1 constituée d'une structure alvéolaire. In one variant, said method may further comprise the application, before the coating application of the mineral aggregate and resin mortar, of a textile or non-woven reinforcement layer 3 by gluing on one or both sides of the inner layer 1 consisting of a honeycomb structure.
En fonction des dimensions finales requises le procédé tel que précédemment défini peut en outre comporter une étape de découpe des dalles obtenues à des dimensions prédéfinies inférieures à la taille des dalles obtenues. Depending on the final dimensions required, the method as defined above may further comprise a step of cutting the slabs obtained to predefined dimensions smaller than the size of the slabs obtained.
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