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EP1362966A1 - Panneau composite pultrudé - Google Patents

Panneau composite pultrudé Download PDF

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Publication number
EP1362966A1
EP1362966A1 EP02360151A EP02360151A EP1362966A1 EP 1362966 A1 EP1362966 A1 EP 1362966A1 EP 02360151 A EP02360151 A EP 02360151A EP 02360151 A EP02360151 A EP 02360151A EP 1362966 A1 EP1362966 A1 EP 1362966A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
panel
panel according
coating
stick coating
gel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP02360151A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1362966B1 (fr
Inventor
Arthur Ahr
Cassio Preti
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hussor SAS
Original Assignee
Hussor SAS
Top Glass SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hussor SAS, Top Glass SpA filed Critical Hussor SAS
Priority to AT02360151T priority Critical patent/ATE412093T1/de
Priority to DE60229497T priority patent/DE60229497D1/de
Priority to EP02360151A priority patent/EP1362966B1/fr
Publication of EP1362966A1 publication Critical patent/EP1362966A1/fr
Application granted granted Critical
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/20—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G9/00—Forming or shuttering elements for general use
    • E04G9/02—Forming boards or similar elements
    • E04G9/05—Forming boards or similar elements the form surface being of plastics

Definitions

  • the present invention relates to the field of the realization of parts made entirely of composite material, in particular large parts surface dimensions, such as panels, in particular for the use of formwork for concrete poured in place, and relates to a composite panel pultruded.
  • the object of the present invention is to overcome these drawbacks by offering a composite panel produced in a continuous operation of pultrusion, having great rigidity while being of a weight, per unit surface, relatively weak and whose surface adhesion properties are very weak.
  • the composite panel produced by pultrusion in a single operation and which has two flat faces parallel connected and stiffened by spacers integral with said faces and performed in the same pultrusion operation with the same materials, is characterized in that it is provided, on at least one side, with a coating nonstick.
  • the figure of the attached drawing represents a composite panel, which is produced by pultrusion in a single operation and which comprises two parallel flat faces 1, which are connected and stiffened by spacers 2 integral with said faces 1 and produced in the same pultrusion operation with the same materials.
  • this panel is provided, on at at least one side, with a non-stick coating 3.
  • This non-stick coating 3 is in the form of a flexible or rigid composite layer applied to the corresponding face of the panel.
  • the panel is made from original reinforcing fibers mineral and / or organic and / or chemical and thermosetting resin and / or thermoplastic.
  • This fiber reinforcement can be supplemented with fibers of carbon and / or aramid fibers of the type polyparaphenyleneterephthalamide known under the trade name Kevlar from Du Pont de Nemours.
  • Kevlar polyparaphenyleneterephthalamide
  • Such an addition of carbon and / or aramid fibers of the Kevlar type from the company Du Pont de Nemours is particularly suitable for carrying out reinforcements parts intended to be subjected to greater stresses, such as, for example, a form face.
  • copper braids can be introduced into the mass of the panel during the operation of pultrusion.
  • This panel is produced by pultrusion with guiding reinforcing fibers of mineral and / or organic origin and / or chemical and possibly copper braids, as well as possibly carbon fibers and / or aramid fibers of the type polyparaphenyleneterephthalamide known under the trade name Kevlar from the company Du Pont de Nemours, assembled in the form of wires, strands, mats or fabrics, through a die, wires, strands, mats and / or the fabrics being previously coated with resin.
  • Kevlar the type polyparaphenyleneterephthalamide known under the trade name Kevlar from the company Du Pont de Nemours
  • the reinforcement fibers are guided at the entrance to the die through a canvas form with alignments horizontal and vertical and / or oblique openings each intended for guiding one or more wires, strands, mats or coated fabrics, before their entry into the sector.
  • the composite panel obtained has perfectly positioned and dimensioned structural reinforcements in its constituent parts, namely, on the one hand, in the planar faces parallel 1 and, on the other hand, in the spacers 2 for connection and stiffening integral with said faces 1.
  • the composite panel thus obtained exhibits stability dimensional and structural, i.e. does not undergo any deformation in a temperature range between -20 ° C and + 80 ° C and a weight per extremely small surface area compared to the characteristics of resistance to load as well as to deformation.
  • the coating non-stick 3 is in the form of a flexible composite layer applied on at least one side of the panel by ultraviolet irradiation and consisting of a prepreg glass fabric produced by coating with fusion on one side of the fabric of a polypropylene film and by coating of the other side of an epoxy resin polymerizable with ultraviolet rays.
  • the flexible composite layer is a polyester primer of the type known as commercial designation PALY GRAY POLYESTER PRIMER REF 862.7777 from the company known as STARCOLOR SAC and is made up of a primer and hardener mixed in a ratio of 1 to 20.
  • this flexible composite layer is advantageously carried out by means of a cup pistol, said layer being sanded after evaporation of the solvents, then dried in the oven or oven.
  • the non-stick coating 3 can also consist of a gel for concrete mold based on abrasion resistant polyester resin.
  • such a gel can be that known under the trade name GEL-COAT GRIS SM 1329 ARA of the company FERRO PLASTICS EUROPE.
  • the panel according to the invention is more particularly applicable, either for the realization of vertical delimitation elements of space that may possibly be under load, i.e. uniformly distributed load.
  • vertical delimitation elements of space that may possibly be under load, i.e. uniformly distributed load.
  • an interesting application is found in particular in the field of building and public works for the realization of formwork panels both vertical and horizontal.
  • the inertia of such panels compared to panels of same weight per unit area is considerably increased and their rigidity is increased accordingly, so that for a weight per unit of given surface, the panels thus obtained are significantly more resistant. It follows that for the same use, the panels according to the invention have a weight of around 25% less than 30% compared to panels usually used.
  • this panel allows a particularly easy formwork, without use other non-stick means, such as formwork oils or like.
  • non-stick means such as formwork oils or like.
  • the surface of the panel is protected against attacks caused by scraping residual concrete adherent, which result in deterioration of the formwork surface of so that during formwork following adhesions will be more numerous.
  • the panel according to the present invention has a significantly improved over time compared to existing panels so that they can be amortized over a longer period, thus reducing the formwork costs.

Landscapes

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  • Architecture (AREA)
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Abstract

La présente invention concerne un panneau composite pultrudé réalisé en une seule opération et comportant deux faces planes parallèles (1) reliées et raidies par des entretoises (2) solidaires desdites faces (1) et réalisées dans la même opération de pultrusion avec les mêmes matériaux. Panneau composite caractérisé en ce qu'il est pourvu, sur au moins une face, d'un revêtement anti-adhérent (3). La présente invention concerne le domaine de la réalisation de pièces totalement en matière composite, en particulier de pièces de grandes dimensions surfaciques, telles que des panneaux, en particulier à usage de coffrage pour le béton coulé en place. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne le domaine de la réalisation de pièces totalement en matière composite, en particulier de pièces de grandes dimensions surfaciques, telles que des panneaux, en particulier à usage de coffrage pour le béton coulé en place, et a pour objet un panneau composite pultrudé.
Il existe actuellement différents types de panneaux composites qui sont généralement réalisés par superposition de couches de différents matériaux, souvent synthétiques, ces matériaux étant assemblés entre eux sous pression.
Il est ainsi possible d'obtenir des panneaux relativement rigides présentant, par ailleurs, des caractéristiques d'isolation thermique et/ou phonique dues essentiellement à la nature des matériaux insérés dans le sandwich constitué par la superposition desdits matériaux, les panneaux étant généralement réalisés dans des moules spécifiques pour chaque dimension de panneaux et bordurés pour être étanches.
Toutefois, pour l'obtention de panneaux présentant une grande rigidité, il est nécessaire de mettre en oeuvre un nombre important de couches superposées, ce qui entraíne un poids par unité de surface élevée, qui peut être incompatible avec certaines utilisations, notamment du fait des difficultés de manutention qui y sont liées.
Il existe, certes, des produits présentant une grande rigidité, tout en étant d'un poids relativement faible. Ces produits sont, cependant, réalisés en une succession d'opérations mettant en oeuvre des éléments partiels assemblés suivant une configuration donnée pour l'obtention de structures alvéolaires, par exemple en nid d'abeille, permettant l'allégement de l'ensemble, tout en assurant une rigidité maximale.
Il résulte d'un tel procédé de fabrication que les pièces obtenues sont d'un coût très élevé, qui est généralement incompatible avec l'utilisation de panneaux de grande surface destinés essentiellement au coffrage vertical ou horizontal.
Enfin, les panneaux connus de ce type présentent un problème de difficulté de démoulage dû à une adhésion importante des liants à base de ciment sur la surface synthétique.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un panneau composite réalisé en une opération continue de pultrusion, présentant une grande rigidité tout en étant d'un poids, par unité de surface, relativement faible et dont les propriété d'adhérence de surface sont très faibles.
Conformément à l'invention, le panneau composite, réalisé par pultrusion en une seule opération et qui comporte deux faces planes parallèles reliées et raidies par des entretoises solidaires desdites faces et réalisées dans la même opération de pultrusion avec les mêmes matériaux, est caractérisé en ce qu'il est pourvu, sur au moins une face, d'un revêtement anti-adhérent.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence au dessin schématique annexé, dont la figure unique est une vue en élévation et en coupe d'un panneau composite conforme à l'invention.
La figure du dessin annexé représente un panneau composite, qui est réalisé par pultrusion en une seule opération et qui comporte deux faces planes parallèles 1, qui sont reliées et raidies par des entretoises 2 solidaires desdites faces 1 et réalisées dans la même opération de pultrusion avec les mêmes matériaux.
Conformément à l'invention, ce panneau est pourvu, sur au moins une face, d'un revêtement anti-adhérent 3. Ce revêtement anti-adhérent 3 est sous forme d'une couche composite flexible ou rigide appliquée sur la face correspondante du panneau.
Le panneau est réalisé à base de fibres de renfort d'origine minérale et/ou organique et/ou chimique et de résine thermodurcissable et/ou thermoplastique. Ce renfort de fibres peut être complété par des fibres de carbone et/ou des fibres aramides du type polyparaphénylènetéréphtalamide connu sous la dénomination commerciale Kevlar de la société Du Pont de Nemours. Une telle addition de fibres de carbone et/ou de fibres aramides du type Kevlar de la société Du Pont de Nemours est particulièrement adaptée pour la réalisation de renforcements de parties destinées à être soumises à de plus fortes sollicitations, telles que, par exemple, une face coffrante.
Selon une caractéristique de l'invention, des tresses de cuivre peuvent être introduites dans la masse du panneau pendant l'opération de pultrusion. Ainsi, il est possible, par raccordement de ces tresses à une source de courant électrique, de réaliser un chauffage de l'ensemble du panneau permettant une élévation de sa température de l'ordre de 20°C.
La réalisation de ce panneau s'effectue par pultrusion avec guidage des fibres de renfort d'origine minérale et/ou organique et/ou chimique et, éventuellement, des tresses de cuivre, ainsi qu'éventuellement des fibres de carbone et/ou des fibres aramides du type polyparaphénylènetéréphtalamide connu sous la dénomination commerciale kevlar de la société Du Pont de Nemours, assemblées en forme de fils, de torons, de mats ou de tissus, à travers une filière, les fils, les torons, les mats et/ou les tissus étant préalablement enduits de résine. On obtient ainsi un panneau continu de largeur et d'épaisseur prédéterminées, ce panneau pouvant être débité en tronçons de longueur prédéterminée en fonction des besoins. Une telle découpe à la longueur de produits réalisés en continu est effectué d'une manière connue, à savoir, par exemple, par l'intermédiaire d'un dispositif de tronçonnage transversal accompagnant le déplacement longitudinal du produit en défilement et revenant à une position de départ après une passe de tronçonnage transversal.
Le guidage des fibres de renfort à l'entrée de la filière s'effectue par l'intermédiaire d'une forme de canevas présentant des alignements horizontaux et verticaux et/ou obliques d'ouvertures destinées chacune au guidage d'un ou de plusieurs fils, torons, mats ou tissus enduits, avant leur entrée dans la filière. Il en résulte que le panneau composite obtenu présente des renforcements de structure parfaitement positionnés et dimensionnés dans ses parties constitutives, à savoir, d'une part, dans les faces planes parallèles 1 et, d'autre part, dans les entretoises 2 de liaison et de raidissage solidaires desdites faces 1.
Le panneau composite ainsi obtenu présente une stabilité dimensionnelle et structurelle, c'est-à-dire ne subit aucune déformation dans un intervalle de température compris entre -20°C et +80°C et un poids par unité de surface extrêmement faible par rapport aux caractéristiques de résistance à la charge ainsi qu'à la déformation.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le revêtement anti-adhérent 3 est sous forme d'une couche composite flexible appliquée sur au moins une face du panneau par irradiation aux ultraviolets et constituée par un tissu de verre pré-imprégné réalisé par enduction par fusion sur un côté du tissu d'un film polypropylène et par enduction de l'autre côté d'une résine époxy polymérisable aux rayons ultraviolets.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, la couche composite flexible est un apprêt polyester du type connu sous la désignation commerciale APPRÊT POLYESTER GRIS PALINAL REF 862.7777 de la société dite STARCOLOR SAC et est constitué par un apprêt et un durcisseur mélangés dans un rapport de 1 à 20.
L'application de cette couche composite flexible est avantageusement effectuée au moyen d'un pistolet à godet, ladite couche étant poncée après évaporation des solvants, puis séchée au four ou en étuve.
Conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, le revêtement anti-adhérent 3 peut aussi être constitué par un gel pour moule à béton à base de résine polyester résistant à l'abrasion.
A titre d'exemple, un tel gel peut être celui connu sous la dénomination commerciale GEL-COAT GRIS SM 1329 ARA de la société FERRO PLASTICS EUROPE.
Un tel gel présente un point éclair de 32°C, à savoir identique à celui du styrène, un temps de prise sur 100 g à 2 % de durcisseur catalyseur Peroxyde de Méthyl-Ethyl-Cétane de l'ordre de 13 mn ± 4 mn, une prise en film pour une épaisseur de 400 µ, hors poisse de l'ordre de 40 mn ± 10 mn et une viscosité Brookfield RVF 100 aiguille n° 5 à 20 T/mn = 3 500 Cps ± 1 000 Cps, pour une thixotropie > 4.00.
Le panneau conforme à l'invention est plus particulièrement applicable, soit pour la réalisation d'éléments verticaux de délimitation d'espace pouvant éventuellement être sous charge, soit de supports de charge répartie uniformément. A cet effet, une application intéressante se trouve notamment dans le domaine du bâtiment et des travaux publics pour la réalisation de panneaux de coffrage tant verticaux qu'horizontaux.
En outre, du fait de la possibilité de réalisation sous forme de panneaux creux, l'inertie de tels panneaux, par rapport à des panneaux de même poids par unité de surface est considérablement augmentée et leur rigidité est augmentée en conséquence, de sorte que, pour un poids par unité de surface donnée, les panneaux ainsi obtenus sont nettement plus résistants. Il en résulte que pour une même utilisation, les panneaux conformes à l'invention présentent un poids inférieur de l'ordre de 25 % à 30 % par rapport à des panneaux utilisés habituellement.
En outre, du fait de la prévision d'un revêtement anti-adhérent, ce panneau permet un décoffrage particulièrement aisé, sans utilisation d'autres moyens anti-adhérents, telles que les huiles de décoffrage ou analogues. Il en résulte que la surface du panneau est protégé contre les agressions que constituent les opérations de grattage de béton résiduel adhérent, qui ont pour conséquence de détériorer la surface de coffrage de sorte qu'au décoffrage suivant les adhérences seront plus nombreuses.
Ainsi, le panneau conforme à la présente invention présente une tenue dans le temps nettement améliorée par rapport aux panneaux existants de sorte que leur amortissement peut être prévu sur une durée plus longue, réduisant d'autant les frais de coffrage.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté au dessin annexé. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (7)

  1. Panneau composite pultrudé réalisé en une seule opération et comportant deux faces planes parallèles (1) reliées et raidies par des entretoises (2) solidaires desdites faces (1) et réalisées dans la même opération de pultrusion avec les mêmes matériaux, caractérisé en ce qu'il est pourvu, sur au moins une face, d'un revêtement anti-adhérent (3).
  2. Panneau, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement anti-adhérent (3) est sous forme d'une couche composite flexible ou rigide appliquée sur la face (1) correspondante du panneau.
  3. Panneau, suivant la revendication 1, réalisé à base de fibres de renfort d'origine minérale et/ou organique et/ou chimique et de résine thermodurcissable et/ou thermoplastique, et comportant, en outre, des fibres de carbone et/ou des fibres aramides du type polyparaphénylènetéréphtalamide connu sous la dénomination commerciale kevlar de la société Du Pont de Nemours, caractérisé en ce que des tresses de cuivre sont introduites dans la masse du panneau pendant l'opération de pultrusion.
  4. Panneau, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le revêtement anti-adhérent (3) est sous forme d'une couche composite flexible appliquée sur au moins une face du panneau par irradiation aux ultraviolets et constituée par un tissu de verre pré-imprégné réalisé par enduction par fusion sur un côté du tissu d'un film polypropylène et par enduction de l'autre côté d'une résine époxy polymérisable aux rayons ultraviolets.
  5. Panneau, suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la couche composite flexible est un un apprêt polyester du type connu sous la désignation commerciale APPRÊT POLYESTER GRIS PALINAL REF 862.7777 de la société dite STARCOLOR SAC et est constitué par un apprêt et un durcisseur mélangés dans un rapport de 1 à 20.
  6. Panneau, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le revêtement anti-adhérent (3) est constitué par un gel pour moule à béton à base de résine polyester résistant à l'abrasion.
  7. Panneau, suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le gel est du type connu sous la dénomination commerciale GEL-COAT GRIS SM 1329 ARA de la société FERRO PLASTICS EUROPE.
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