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1 NOTE D’INFORMATION TECHNIQUE 184 CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DE LA CONST

1 NOTE D’INFORMATION TECHNIQUE 184 CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DE LA CONSTRUCTION Couvertures par feuilles et bandes en matériaux cuivreux SOMMAIRE Préface 3 1. Caractéristiques et spécifications des maté- riaux cuivreux utilisés en couverture 4 1.1 Caractéristiques des matériaux cuivreux utilisés en couverture 4 1.2 Dimensions standards des feuilles et des bandes 5 1.3 Comportement électrochimique du cuivre et du laiton 5 1.4 Effets de la dilatation et du retrait 6 2. Prescriptions et recommandations relatives au support des couvertures en cuivre 7 2.1 Prescriptions relatives au support 7 2.2 Couche de désolidarisation 9 3. Mise en œuvre des feuilles et des bandes de cuivre 11 3.1 Description générale d’une couverture en cuivre 11 3.2 Dimensions des éléments en cuivre à utiliser 12 3.3 Couvertures à joints debout 12 3.4 Couvertures à tasseaux 17 3.5 Ouvrages de raccord 23 3.6 Toitures brasées 38 3.7 Toitures préfabriquées 38 4. Technologie 41 4.1 Outillage 41 4.2 Accessoires de fixation 41 4.3 Brasage 41 5. Mesurage 47 5.1 Introduction 47 5.2 Règles de mesurage 47 5.3 Spécification des quantités 48 Annexe Expressions de la pente 50 Bibliographie 51 2 Le texte de la présente Note d’information technique a été établi par le groupe de travail Couvertures métalliques , sous la conduite du Comité technique Plomberie sanitaire et industrielle, installations de gaz et couvertures métalli- ques. COMPOSITION DU COMITÉ TECHNIQUE Président M. J. De Meester Président honoraire M. A. De Meester Membres MM.D. De Mulder, F. De Pauw, B. Dôme, F. Dubasin, M. Ghyoot, J.-P. Janssens, G. Nelissen, L. Ninnin, J.-M. Parfonry, A. Peeters, X. Pickman, R. Schelfhaut, F. Sterk, J. Tagnon, R. Vandebosch, P. Vanhoutte, R. Vekeman, G. Wouters Membre honoraire M. J. Dekoninck Ingénieur-animateur M. K. De Cuyper COMPOSITION DU GROUPE DE TRAVAIL Président M. J. De Meester Membres MM.J. Dekoninck, F. De Pauw, A. de Spirlet, B. Dôme, P. Vanhoutte Ingénieur-animateur M. K. De Cuyper Juin 1992 CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DE LA CONSTRUCTION Etablissement reconnu par application de l’arrêté-loi du 30 janvier 1947 Siège social : rue d’Arlon 53, boîte 10, 1040 Bruxelles Station expérimentale : avenue Pierre Holoffe 21, 1342 Limelette Extension siège : Excelsiorlaan 57, 1930 Zaventem 3 Préface L’utilisation des feuilles et bandes métalliques pour les couvertures et les bardages est quasiment tombée dans l’oubli pendant toute une période. Cependant, depuis la deuxième moitié des années quatre-vingt, ce type d’étanchéité connaît un renouveau. L’absence de codes de bonne pratique actualisés pour la conception et la réalisation de toitures à étanchéité métallique a confronté les professionnels du secteur à des problèmes délicats. C’est la raison pour laquelle le Comité technique “Plomberie sanitaire et industrielle, installations de gaz et couvertures métalliques” a décidé de remet- tre ces documents de base à jour. Faisant suite à cette décision, une première Note d’information technique, traitant du laminé de plomb, la N.I.T. 169 (*), a été publiée en 1987. La présente Note d’information technique, qui traite des feuilles et bandes en matériaux cuivreux, est la deuxième de la série. Elle aborde successivement : N les caractéristiques et spécifications des feuilles et des bandes de cuivre à utiliser comme étanchéité (chapitre 1) N les recommandations et prescriptions relatives au support des couvertures en cuivre (chapitre 2) N la technique de mise en œuvre des feuilles et des bandes (chapitre 3) N les prescriptions relatives aux accessoires de fixation et de brasage (cha- pitre 4) N le mesurage (chapitre 5). (*) Voir bibliographie n° 5. 4 1. Caractéristiques et spécifications des matériaux cuivreux utilisés en couverture 1.1 Caractéristiques des matériaux cui- vreux utilisés en couverture On utilise généralement le cuivre désoxydé au phos- phore, mais aussi certains laitons (alliage cuivre- zinc). Sauf dans des cas particuliers, l’épaisseur de 0,6 mm et la qualité demi-dure sont l’usage le plus courant. Signalons cependant que, pour les crochets de gout- tière, on utilise le cuivre désoxydé au phosphore ou le cuivre électrolytique. 1.11 Cuivre désoxydé au phosphore (CuP) 1.11.1 Spécifications du matériau Le cuivre désoxydé au phosphore est un cuivre dont on a éliminé les oxydes par l’ajout de phosphore (de 0,01 à 0,03 %). Il peut être soudé ou brasé sans devenir poreux ou cassant, car il est insensible aux atmosphères ré- ductrices souvent rencontrées dans les gaz chauds des sources de chauffe utilisées pour le brasage et le soudage. 1.11.2 Principales caractéristiques du CuP de qua- lité demi-dure Les principales caractéristiques du CuP de qualité demi-dure sont données dans le tableau 1. Tableau 1 Principales caractéristiques du CuP de qualité demi- dure. Masse volumique 8,9 kg/dm3 Point de fusion 1083 °C Coefficient de dilatation thermique 17 10-6 m/mK, soit 0,017 mm/m °C Résistance à la traction 240 à 300 N/mm2 (1) Module d’élasticité 125.000 N/mm2 (1) Dureté Vickers max. 95 min. 70 (1) 1 N/mm2 ≈ 10 kgf/cm2. 1.12 Laitons 1.12.1 Spécifications du matériau Les laitons utilisés en couverture sont des laitons simples contenant de 85 à 90 % de cuivre et de 10 à 15 % de zinc. Ils possèdent une résistance à la corrosion analogue à celle du cuivre (cf. § 1.3) et permettent d’obtenir une coloration brun tabac. Ces laitons sont souvent appelés commercialement “Similor” ou “Tombak”. 1.12.2 Principales caractéristiques des laitons de qualité demi-dure Les principales caractéristiques des laitons de qua- lité demi-dure sont indiquées dans le tableau 2. 5 Tableau 2 Principales caractéristiques des laitons de qualité demi-dure. Masse volumique 8,75 kg/dm3 Point de fusion 1023 °C Coefficient de dilatation thermique 18 10-6 m/mK, soit 0,018 mm/m °C Résistance à la traction 310 à 370 N/mm2 (1) Module d’élasticité 120.000 N/mm2 (1) Dureté Vickers max. 110 min. 80 (1) 1 N/mm2 ≈ 10 kgf/cm2. (*) Voir bibliographie n° 10. La résistance à la corrosion en présence des agents atmosphériques est due à la formation, à la surface du métal, d’un composé à la fois insoluble, imper- méable et très adhérent, qui forme un écran contre la corrosion. Ce composé, de teinte verte, est com- munément appelé “patine”. L’épaisseur de la patine croît surtout pendant les premières années d’exposition. Par la suite, la pa- tine a tendance à se stabiliser (taux de crois- sance ≈ 0) (voir tableau 4 et figure 1). On trouvera dans le tableau 5 une indication du temps nécessaire au cuivre pour qu’il prenne une coloration uniforme. 1.2 Dimensions standards des feuilles et des bandes Le cuivre et le laiton utilisés pour l’étanchéité des toitures et les bardages se présentent sous forme de feuilles ou de bandes (en rouleaux). Les dimensions standards des feuilles de cuivre sont les suivantes : N longueur : 2,00 m N largeur : 1,00 m N épaisseur : 0,6 à 1,0 mm. Il est possible d’obtenir d’autres longueurs et lar- geurs à partir des bandes. Leurs dimensions stan- dards sont les suivantes : N largeur : 0,6 - 0,67 - 0,80 - 1,00 m N épaisseur : 0,6 - 0,7 - 0,8 - 1,0 mm. Le tableau 3 donne le poids au m 2 pour ces différen- tes épaisseurs. Tableau 3 Poids au m2 des bandes et feuilles de cuivre. Epaisseur de la feuille ou de la Poids au m2 bande (mm) (kg/m2) 0,6 5,4 0,7 6,3 0,8 7,2 1,0 8,9 1.3 Comportement électrochimique du cuivre et du laiton 1.31 Résistance à la corrosion 1.31.1 Feuilles et bandes en cuivre L’état de parfaite conservation de toitures ancien- nes prouve l’excellente qualité du cuivre sur le plan de la résistance à la corrosion. Fig. 1 Evolution dans le temps de l’épaisseur de la patine verte formée sur du cuivre exposé à l’environnement de la ville de New York (U.S.A.) (*). Tableau 5 Laps de temps nécessaire à l’obtention d’une colora- tion uniforme sur des éléments en cuivre (patine verte) (**). Environnement Délais Milieu marin 4 à 6 ans Grande ville, atmosphère industrielle 8 à 12 ans Ville moyenne 15 à 20 ans Air très pur, région montagneuse 30 ans Tableau 4 Taux de croissance initial de l’épaisseur de la patine verte (*). Environnement Taux de croissance (en µm/an) (1) Milieu rural ≈ 0,5 Milieu marin ≈ 1,0 Milieu urbain 1 - 2 Milieu industriel ≤ 2,5 0 10 20 30 40 50 0 5 10 15 20 Années d’exposition (1) 1 µm = 1 micromètre = 1 1000 mm. (**) Voir bibliographie n° 7. 6 1.31.2 Feuilles et bandes en laiton Tout comme le cuivre, les laitons se couvrent égale- ment d’une couche d’oxydes qui protège le métal sous-jacent contre la progression de la corrosion. Dans ce cas, la coloration n’est plus verte mais plutôt brun tabac. 1.32 Couples galvaniques Lorsque deux métaux différents sont plongés simulta- nément dans un récipient contenant un électrolyte, comme de l’eau de pluie, il se produit une tension électrique entre les deux métaux. Si ces derniers sont mis en contact dans de telles conditions, il y a de fortes chances que l’un d’eux se corrode. On dit que les deux métaux forment un “couple galvani- que” et que le métal qui se corrode est le moins noble du couple. La figure 2 présente un classement de quelques uploads/s3/ nit-184.pdf