Propriétés mécaniques

La résistance d'un matériau est sa capacité à supporter sans faillir une contrainte qui lui est appliquée. La contrainte appliquée peut être un étirement, une compression ou un cisaillement. 

 

Propriétés mécaniques

La résistance à la compression et son module

La résistance à la compression concerne la charge maximale qui peut être ajoutée au matériau d'isolation avant que celui-ci ne rompe. La résistance à la compression concerne la charge maximale qui peut être ajoutée au matériau d'isolation avant que celui-ci n'atteigne une certaine déformation relative (par exemple, 10 %). Plus la valeur de cette résistance est élevée, plus le matériau peut supporter une charge élevée. Cette charge est généralement liée à la neige, au vent, à la terre ou à d'autres matériaux, ainsi qu'à la circulation lors de l'installation (10 kPa = 1000 kg/m2).

La résistance à la compression (σm) est déterminée lorsque l'échantillon de test se rompt et qu'une déformation par compression de 10 % est atteinte. Il est nécessaire de définir des courbes de déplacement de charge durant le test. Ces courbes montrent la façon dont la déformation de l'échantillon dépend de la charge. De telles courbes donnent des informations supplémentaires sur le comportement du produit. 

  • La résistance à la compression des panneaux de laine de roche peut atteindre 100 kPa.
  • La résistance à la compression des lamelles de laine de roche peut atteindre 400 kPa.

Le module de compression montre la rigidité de la laine. Il s'agit du rapport entre l'augmentation de la contrainte et l'augmentation du déplacement relatif, déterminé à partir de la partie linéaire de la courbe de déplacement.

La résistance à l'étirement et son module

La résistance à l'étirement mesure la force requise pour étirer un élément jusqu'à son point de rupture. La résistance à l'étirement d'un matériau est la contrainte d'étirement maximum qui peut lui être appliqué avant sa rupture. Elle est mesurée en fonction des calculs définis par la norme EN 1607. Il est nécessaire de définir des courbes de déplacement de la charge pendant le test. Ces courbes montrent la façon dont la déformation de l'échantillon dépend de la charge. De telles courbes donnent des informations supplémentaires sur le comportement du produit.

Résistance ultime à l'étirement

Le module d'étirement montre la rigidité de la laine. Il s'agit du rapport entre l'augmentation de la contrainte et l'augmentation du déplacement relatif, déterminé à partir de la partie linéaire de la courbe de déplacement.

La résistance au cisaillement et son module

La résistance au cisaillement d'un matériau concerne sa capacité à résister à la déformation sous l'effet de forces "glissantes", dites de cisaillement. Elle permet de mesurer la puissance nécessaire à diviser le matériau entre ses faces. Le test est réalisé conformément à la norme EN 12090 et ses résultats sont exprimés en kilopascal (par exemple 35, 50 ou 75 kPa). De bonnes propriétés de résistance au cisaillement sont nécessaires pour les matériaux d'isolation des constructions afin de supporter les charges appliquées, par exemple, aux façades et aux panneaux-sandwich.

Pour les panneaux-sandwich, la résistance au cisaillement et son module sont déterminés en fonction de la norme EN 14509.

  • La résistance au cisaillement des lamelles de laine de roche peut atteindre 300 kPa.

La charge concentrée

La charge concentrée détermine quelle charge concentrée peut être ajoutée à l'isolation avant que celle-ci ne subisse une compression à une épaisseur de 5 mm sur une zone d'un diamètre de 79,8 mm. Ce test est réalisé conformément à la norme EN 12430 (10 N = 1 kg).

Plus la valeur de charge concentrée est élevée, plus l'isolation peut supporter une charge concentrée élevée. Cette charge peut être liée au passage d'une personne, à des crampons ou à tout autre élément utilisé au cours de l'installation.

  • La laine de roche utilisée pour les toitures peut résister à une charge concentrée de 200–700 N.

La raideur dynamique 

Un matériau doit être à la fois "mou" et "dur" pour présenter de bonnes propriétés de raideur dynamique. L'unité utilisée, le MN/m³, détermine la force nécessaire pour comprimer le matériau d'un mètre. Plus la valeur de raideur dynamique est faible, plus l'isolation des bruits de pas sera efficace.

Dynamic stiffness

Cette propriété est nécessaire pour l'atténuation des vibrations, par exemple dans les planchers flottants.

  • La laine minérale est dotée de valeurs de raideur dynamique allant de 5 à 50 MN/m3.

La résistance à l'étirement en flexion

La résistance à l'étirement en flexion est un test de sécurité visant à s'assurer que les produits sont capables de supporter leur propre masse. Pour les produits en laine de roche, cette propriété est uniquement mesurée pour les panneaux acoustiques installés horizontalement et supportées uniquement par leurs bords. Le panneau doit être suffisamment rigide pour ne pas plier et se dégager du système de suspension.

La résistance à l'étirement en flexion peut également être mesurée avec une charge. Cela signifie qu'il est possible de déterminer si certaines installations légères, telles que des projecteurs, des extincteurs ou des détecteurs de fumée, peuvent être fixées directement sur le panneau ou si elles nécessitent un support séparé sur la structure porteuse.

La résistance au tirage

Dans certaines applications utilisant des fixations mécaniques traversant la couche d'isolation, il est nécessaire de tester la résistance au tirage afin de déterminer la force nécessaire à l'arrachement du panneau d'isolation par la fixation. Ce test est le plus généralement effectué pour les produits d'isolation des façades.