Que l’isolant soit support d’étanchéité ou en pose inversée, ses caractéristiques en compression sont essentielles pour définir si son utilisation est bien adaptée aux contraintes de charges liées à l’accessibilité de la terrasse. Il n’est évidemment pas demandé les mêmes performances à un isolant utilisé en toiture inaccessible avec charge d’exploitation répartie de 1 kN/m², qu’à un isolant utilisé en terrasse accessible avec protection par dalles sur plots ou en terrasse accessible aux véhicules. Les essais en compression vérifieront son aptitude à l’emploi.
L’essai de comportement sous charges statiques réparties et températures élevées
Cet essai consiste à appliquer une contrainte répartie sur l’isolant, maintenue pendant plusieurs jours à la température de 60 °C pour un emploi sous protection lourde ou de 80 °C pour un emploi sous un système d’étanchéité apparent ou autoprotégé. Il mesure également la déformation de l’isolant. C’est lui qui permet de définir la classe de compressibilité de l’isolant, pré requis pour définir son domaine d’emploi.
La procédure d’essai est définie dans le cahier CSTB 2662_V2 « Guide technique UEAtc pour l’agrément des systèmes isolants supports d’étanchéité des toitures plates et inclinées ».
Il existe 4 classes de compressibilité, de A à D, de la plus compressible à la moins compressible. La classe A n’est pas retenue sur le marché français, pour un emploi en isolation de toiture avec étanchéité.
Les classes B, C et D sont définies à partir de l’essai, comme indiqué par le tableau suivant :
| Classe | Température d'essai | Déformation de l'isolant | Contrainte d'essai |
| B | 60 ou 80 °C | ≤ 5,0 % | 20 kPa |
| C | 60 ou 80 °C | ≤ 5,0 % | 40 kPa |
| D | 60 ou 80 °C | ≤ 5,0 % | 80 kPa |
La classe de compressibilité définira l’admissibilité de l’isolant en fonction de l’usage de la toiture-terrasse :
- un isolant de classe de compressibilité B ne peut être utilisé qu’en toiture inaccessible ;
- un isolant de classe de compressibilité C est utilisable, en plus, en toiture technique, toiture ou terrasse végétalisée et toiture accessible aux piétons ; il est également admissible en toiture avec installation photovoltaïque.
- un isolant de classe de compressibilité D peut être utilisé aussi en toiture-terrasse accessible aux véhicules légers et lourds.
Des essais complémentaires peuvent être requis selon l’accessibilité de la toiture (voir ci-après).
L’essai de comportement sous charge maintenue en température
Cet essai permet de définir, pour une épaisseur d’isolant donnée, le tassement sous une charge ponctuelle donnée. Ce tassement ne doit pas dépasser 2 mm (tassement admissible par le revêtement d’étanchéité). Sa procédure est définie dans le cahier CSTB 3669_V2 «Guide technique – Toitures étanchées – Répertoire des essais applicables aux systèmes d’étanchéité - §1 Essais de comportement sous charge maintenue en température».
Cet essai est requis pour une utilisation :
- sur terrasse accessible aux piétons ;
- sur toiture technique (chemin de nacelle exclu) ;
- sur toiture et terrasse végétalisée ;
- sur toiture jardin ;
- sur toiture accessible aux véhicules légers si la surface de la terrasse est inférieure à 500 m² ou si la résistance thermique de l’isolant inférieure à 2 m².K/W ;
- en climat de montagne dans le cas d’élément porteur maçonné. Avec les autres éléments porteurs, tôles d’acier nervurées, bois et panneaux à base de bois, la présence obligatoire d’un porte-neige raccordé à la structure dispense de cet essai.
Pour chaque isolant et chaque épaisseur revendiqués, les tassements sont spécifiés en fonction des différentes valeurs de charges appliquées. Les couples épaisseur/charge pour lesquels le tassement serait supérieur à 2 mm ne sont pas admis. On obtient ainsi une contrainte admissible (ou charge de calcul) que la charge descendante appliquée sur l’isolant ne doit pas dépasser.
Pour certains isolants peu compressibles, la contrainte admissible est limitée à 60 kPa. Il s’agit de celle retenue pour le revêtement d’étanchéité pour limiter son tassement à 2 mm.
L’essai de comportement en compression, à 10 % de déformation
Cet essai consiste à appliquer une force de compression à une vitesse donnée dans une direction axiale perpendiculairement aux faces principales d’une éprouvette et à calculer la contrainte maximale. La procédure est définie dans la norme NF EN 826 « Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment - Détermination du comportement en compression ».
Lorsque la contrainte maximale correspond à une déformation relative inférieure à 10 %, elle est notée comme résistante à la compression et la déformation relative correspondante est précisée.
Si la rupture n’est pas observée avant que la déformation inférieure à 10 % soit atteinte, la contrainte de compression à 10 % de déformation relative est calculée. Sa valeur est reportée comme contrainte de compression à 10 %. Elle est notée CS(10Y).
Une contrainte de compression à 10 % de déformation relative minimale est requise par famille d’isolants, pour toutes les applications revendiquées.
Caractéristiques de résistance de service en compression Rcs et de déformation conventionnelle de service ds
Les caractéristiques Rcs/ds se déterminent à partir de l’essai de comportement en compression, à 10 % de déformation défini ci-avant et de la courbe contrainte/déformation obtenue à partir de cet essai.
Ces valeurs sont nécessaires au dimensionnement des dallages de protection des zones techniques avec chemins de nacelle, des terrasses accessibles aux véhicules légers de surface supérieure à 500 m² (si la résistance thermique de l’isolant est supérieure ou égale à 2m².K/W) et des terrasses accessibles aux véhicules lourds.
L’essai de comportement sous charge ponctuelle
Cet essai consiste à appliquer une charge ponctuelle à une vitesse donnée dans une direction axiale perpendiculaire à la face principale d’une éprouvette et à calculer la charge de compression au point critique et/ou la charge pour une déformation donnée. Sa procédure est définie dans la norme NF EN 12430 « Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment - Détermination du comportement sous charge ponctuelle ». Il est utilisé en complément de l’essai de comportement en compression à 10 % de déformation pour valider l’aptitude à l’emploi de certains produits.
Le fluage en compression
Cet essai consiste à mesurer l’accroissement de la déformation d’une éprouvette sous une contrainte de compression constante dans des conditions spécifiées de température, d’humidité et de durée. Essai à très long terme, il est donc contraignant à réaliser. Sa procédure est définie dans la norme NF EN 1606 « Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment - Détermination du fluage en compression ».
Il permet de justifier des performances équivalentes à celles obtenues par l’essai dalles sur plots ou par la détermination des Rcs/ds. Il est plutôt utilisé pour des produits qui ont également d’autres applications en ouvrages structuraux, telles qu’en isolation sous radier.
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