L'acier perd progressivement résistance et rigidité à haute température. La température à laquelle un élément cède, la température critique de l'acier, dépend de la charge et du taux d'utilisation : plus le profilé est chargé par rapport à sa capacité portante, plus cette température est basse. L'ingénieur structure détermine cette valeur pour chaque élément. Pour maintenir une structure en acier debout pendant 30, 60, 90 ou 120 minutes, il existe deux voies courantes : un revêtement intumescent qui gonfle sous l'effet de la chaleur, ou habillage en plaques qui enveloppe le profilé. Les deux fonctionnent. Le choix dépend du coût, de l'aspect, de l'entretien et de la situation sur site.
Comment ils fonctionnent
Revêtement intumescent est une peinture intumescente. Sous l'effet de la chaleur, la couche gonfle pour former une mousse isolante, souvent plusieurs fois son épaisseur d'origine, qui éloigne la chaleur de l'acier. La température à laquelle ce phénomène commence varie selon le produit. L'épaisseur sèche est déterminée pour chaque profilé sur la base du facteur de massiveté (Am/V) : le rapport entre le périmètre exposé et l'aire de la section du profilé. Avec la température critique de l'acier et la durée exigée, on en déduit l'épaisseur à partir des données du système. Un profilé élancé a un facteur de massiveté plus élevé, s'échauffe plus vite et demande donc généralement une couche plus épaisse qu'un profilé lourd pour la même exigence.
Habillage en plaques enveloppe le profilé de plaques coupe-feu, généralement à base de silicate de calcium ou de plâtre. La plaque isole physiquement l'acier. L'épaisseur de plaque nécessaire découle elle aussi du facteur de massiveté, de la température critique de l'acier et de la durée exigée, selon les données du système de plaques.
La comparaison
| Revêtement intumescent | Habillage en plaques | |
|---|---|---|
| Aspect | Le profilé reste visible, adapté aux ouvrages apparents | Le profilé devient un poteau ou une poutre rectangulaire |
| Coût à 30-60 minutes | Souvent plus avantageux | Souvent plus cher |
| Coût à 90-120 minutes | Peut augmenter fortement en raison des couches épaisses | Souvent plus avantageux |
| Délai d'exécution | Plus long : plusieurs couches avec temps de séchage | Plus court : montage à sec, immédiatement utilisable |
| Sensibilité aux conditions météo | Sensible à la température et à l'humidité lors de l'application | Peu sensible |
| Sensibilité aux dommages | S'endommage aux chocs, réparable localement | Plus robuste, mais la réparation exige le remplacement de la plaque |
| Nœuds complexes | Épouse toutes les formes sans difficulté | Difficile et laborieux autour des assemblages |
| Entretien | Contrôle périodique des dommages, la couche est réparable | Peu d'entretien, contrôle visuel des joints |
Quand choisir le revêtement ?
- L' acier reste apparent et l'architecture exige la silhouette du profilé.
- L'exigence est de 30 ou 60 minutes; le revêtement y est souvent la solution la plus économique.
- La structure comporte de nombreux nœuds complexes, des poutres treillis ou des assemblages inclinés autour desquels les plaques sont difficiles à poser.
- La protection doit être appliquée a posteriori dans un bâtiment existant où l'espace autour du profilé est limité.
Quand choisir l'habillage ?
- L'exigence est de 90 ou 120 minutes; l'épaisseur nécessaire peut alors devenir si importante que l'habillage en plaques revient moins cher.
- L'acier se trouve hors de vue, au-dessus d'un plafond ou dans une gaine, où l'aspect n'entre pas en ligne de compte.
- Le planning est serré: la pose de plaques ne nécessite aucun temps de séchage et reste insensible aux conditions du chantier.
- L'environnement est rude, par exemple un entrepôt avec circulation de chariots élévateurs, où un revêtement s'abîme vite.
- Les travaux ont lieu par basses températures ou forte humidité, où le revêtement ne durcit pas correctement.
- L'environnement est humide ou extérieur et aucun système de revêtement n'a été évalué pour cet environnement.
Ce qui est déterminant dans les deux cas
Quel que soit le choix, la protection dépend de trois éléments. Le facteur de massiveté et la température critique de l'acier doivent être déterminés pour chaque profilé. Une épaisseur uniforme sur toute la structure n'est correcte que si elle suffit pour chaque profilé ; le plus souvent, l'épaisseur nécessaire varie d'un profilé à l'autre. Les raccordements aux murs et aux planchers doivent être pris en compte, sinon la chaleur atteint quand même l'acier par les flancs. Et l' exécution doit être documentée : quel système, quelle épaisseur de couche ou de plaque, sur quel profilé, mesurée et documentée. Sans cette traçabilité, il est difficile de démontrer lors d'un contrôle que la structure atteint la durée exigée.
Une combinaison est également possible
En pratique, une solution mixte est souvent la plus pertinente : revêtement sur les poteaux apparents du hall d'entrée, habillage en plaques sur les poutres au-dessus du faux plafond. Il n'y a aucune raison de déployer une seule technique sur tout un bâtiment lorsque la situation diffère selon les parties de l'ouvrage.
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Sur le terrain · Emmeloord
Habillage coupe-feu de la structure porteuse en acier à Emmeloord
Poteaux et poutres de rive en acier encoffrés de plaques coupe-feu, en continu du sol au plafond.
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Questions fréquentes
Souvent, à 30 et 60 minutes. À 90 et 120 minutes, l'épaisseur nécessaire peut devenir si importante que l'habillage en plaques revient moins cher. Le facteur de massiveté et l'accessibilité déterminent aussi où se situe exactement le point de bascule.
Uniquement si la couche sous-jacente est adaptée et bien adhérente et relève de la composition testée du système. Un décapage ou une primaire adaptée est souvent nécessaire. Faire évaluer ce point au préalable évite que toute la couche ne se décolle par la suite.
Il n'y a pas de durée de vie fixe. À l'intérieur, dans des conditions normales et avec un système adapté à l'environnement, une couche correctement appliquée peut durer longtemps. Ce qui compte n'est pas l'âge mais l'état : les dommages dus à des travaux ultérieurs sont une raison fréquente pour laquelle la protection n'est plus suffisante localement. Faites donc contrôler la couche visuellement de façon périodique et, en cas de doute, mesurez l'épaisseur.
Le plus souvent, oui. L'épaisseur sèche nécessaire découle du facteur de massiveté de ce profilé précis, de la température critique de l'acier et de la durée de résistance au feu exigée. Une épaisseur uniforme sur toute la structure n'est correcte que si elle suffit pour chaque profilé ; sinon, une partie est trop mince.
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