(Edition 99/2 page 28)
La résistance à la compression des toitures est exprimée, dans le Benelux, selon la classification de l'UEAtc, un organisme de droit privé d'instituts de certifications en Europe. Vu par après, on se rend compte que le choix pour cette classification n'est pas très judicieux. L'UEAtc développa en effet un standard qui, sur base de la résistance à la compression, donne des prévisions sur la manière avec laquelle un matériau, appliqué dans un complexe toiture donné, subira une déformation irréversible, sous une charge permanente uniformément répartie. La résistance à la compression d'un matériau isolant donnera certainement des informations concernant la façon dont la toiture subira des charges mécaniques sur une grande surface, par contre, elle ne nous dira pas grand chose sur le comportement du matériau isolant sous par exemple les semelles des chaussures des étanchéistes, des installateurs et des équipes d'entretien. Dans ce cas de figure, le matériau isolant subira en effet des charges sur une superficie relativement petite. Pour exprimer la résistance à ces charges mécaniques, la résistance au poinçonnement est une notion bien meilleure.
La résistance au poinçonnement, également exprimée en kPa, précise dans quelles mesures un isolant de toiture résiste à une charge concentrée sur une petite superficie, en d'autres termes au poinçonnement. Le montage du test pour déterminer cette résistance conformément à la EN 12430 consiste en un cylindre d'un diamètre de 80mm (voir figure 2)
La surface de pression du cylindre (50 cm2) peut être comparée à la surface moyenne du talon d'une chaussure de travail. Tout comme pour la résistance à la pression, pour déterminer la résistance au poinçonnement, une pression de plus en plus forte est exercée sur l'échantillon essai. Le test montre la limite du pouvoir d'élasticité du matériau. Ce qui est important, c'est la résistance à la pression critique que l'on rencontre: le point où la déformation élastique du matériau s'arrête pour passer à une déformation plastique. Pour les matériaux isolants durs et cassants, c'est le point où le matériau se casse, pour les matériaux isolants flexibles comme les laines minérales, c'est le moment où un enfoncement irréversible se produit.
Les prestations mécaniques de la laine de roche sont principalement déterminées par la masse volumique et par l'orientation des fibres de la laine. En accordant ces deux facteurs de façon adéquate, on cherche à obtenir les prestations mécaniques les plus performantes possibles pour le matériau final. Il en résulte que les prestations mécaniques de la laine de roche en ce qui concerne la résistance à la pression se sont nettement améliorées ces dernières années. De plus, les laines de roche ont une structure fibreuse qui, de nature, est plus flexible que les structures cellulaires de produits comme le PUR et le PS. Pour les toitures métalliques qui sont en permanence en mouvement et pour les irrégularités des toitures béton, cette flexibilité est d'une importance capitale pour la durabilité du complexe toiture. Quasiment tous les matériaux isolants, flexibles ou durs, atteignent pour l'instant des niveaux de résistance à la pression qui satisfont amplement aux exigences posées dans la pratique.
Il n'en va pas de même pour la résistance au poinçonnement: pour pouvoir supporter des charges concentrées de courte durée, il est important que le matériau isolant puisse bien répartir la tension de pression et soit suffisamment flexible pour retrouver sa forme initiale après les charges. Ce n'est que comme cela que l'on pourra éviter les dégâts suite aux charges concentrées.
Le fabricant est en effet en mesure de produire un panneau toiture ayant deux densités différentes. Une compression très importante confère à la couche supérieure une densité très élevée, la direction des fibres de la couche supérieure est également différente que celle de la couche inférieure. Durant le processus de fabrication, les deux couches sont 'soudées' l'une à l'autre de façon homogène, ce qui leur confère une bonne résistante à la délamination. Un grand avantage de cette technologie de la 'double densité' est que les panneaux toitures ainsi fabriqués sont nettement plus praticables que les panneaux de laine de roche fabriqués selon la technique traditionnelle de la densité 'mono'. Grâce à cette technique, ce n'est pas tellement la résistance à la pression qui est augmentée, mais principalement la résistance au poinçonnement, ce qui
La figure 3 montre comment les forces de pression s'exercent sur une surface relativement petite d'un matériau 'mono densité'. En comparaison, on remarque que les forces sont beaucoup mieux réparties dans la couche supérieure des produits 'double densité' - voir figure 4.
Lorsque les forces se retrouvent dans la couche inférieure, on ne peut plus parler de charges concentrées, elles finiront donc par se répartir sur une surface considérablement plus grande. Grâce à la technologie de la double densité, la résistance au poinçonnement des panneaux pour toiture Rockwool Taurox est beaucoup plus grande que celle des autres matériaux isolants courants pour toitures plates.