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Résistance à la compression

Les mousses de polyuréthanne (dont les agréments et les tests sont reconnus) donnent des valeurs de résistance à la compression de l'ordre de 2 Kg par cm2, pour des mousses du genre 40 Kg / m3 de densité. Cela est confirmé par les tests des fabricants.


Pour les applications sous chape ou sous dalle, nous utilisons des mousses de 45 à 50 Kg/m3 de densité, et dont la résistance à la compression est de 2 à 3 Kg/cm2.

(Nota: ces résistances à la compression sont les valeurs maximales juste avant que la mousse ne soit écrasée, donc ce sont des "maximums avant rupture" si on peut dire)

Exemple quotidien

Comme exemple impressionnant, faut se dire qu'une voiture appuie sur le sol avec une pression égale à la pression dans ses pneus, par exemple 2.5 Kg/cm2. Si on dégonfle les pneux, ils s'aplatissent, càd ils augmentent la surface de contact avec le sol afin que la pression moins forte par cm2 agisse sur plus de cm2.  Car les 1500 Kg d'une voiture se répartissent (par ex.) sur 4 roues, dont 1500 : 4 = 375Kg par roue, et si y'a une pression de 2.5 kg/cm2 dans les pneus, on peut en déduire que chaque pneu touche le sol sur ...  375  :  2.5  =  150 cm2, soit environ 15 x 10 cm.   Eh voilà...

Cela veut aussi dire qu'une voiture courante peut rouler sur la mousse sans l'écraser...  Impressionnant!  

On considère que la tenue du sable courant est de l'ordre de 1 kg/cm2, et c'est pour cela qu'une voiture s'enfonce dans le sable. Et elle s'enfonce jusqu'à ce que sa surface de contact augmentant avec l'enfoncement, s'équilibre sur "le nombre de cm2"  fois  "1 Kg par cm2"  égale au "poids de la voiture".

Revenons à nos maisons...

Sur 1 metre carré, soit 100 fois 100 cm2, soit 10.000 cm2, cela fait environ   3 Kg/cm2  fois 10.000  =  30.000 Kg/m2,  soit environ 30 tonnes par mêtre carré.

(en général les ingénieurs prennent des facteurs de sécurité de 3 pour les structures et de 4 si la vie des humains est directement dépendante)

Si on prend un facteur de sécurité de 10, soit 2.5 fois plus que les cas les plus prudents, on peut encore charger notre mousse de 3 tonnes par metre carré.

Dans le cas d'une dalle de béton et chape (densité 2.5) d'environ 0.3m, cela fait déjà 0.3 m3 x 2.5 = 0.75 tonnes pour chaque m2 de dalle.  Ensuite, pour le restant de la construction, une approche rapide indique qu'il faut donc qu'elle pèse moins de 2.25 tonnes par m2 de maison (en moyenne). Soit environ  2.25 T x 85m2 = 200 tonnes.

Quelques chiffres, maison un Rez +1:

Dalle et chape:

 déjà compté

Notre mousse:

  3.5 tonnes

Charpente métal:

10 tonnes

Placo:

  6 tonnes

Peintures, etc:

  2 tonnes

Enduits techn.:

  2 tonnes

Enduit ext:

10 tonnes

Toit:

15 tonnes

Habitants:

40 tonnes

TOTAL env.:

< 100 tonnes

(1) C'est typiquement la surcharge légale dans les boites de nuit: piano à queue et foule de danseurs techno, ici calculée dans les WC et les penderies aussi...;-)

Or on pouvait atteindre 200 tonnes, autrement dit on a une marge encore de 2 sur la marge de 10 qu'on avait prise !

Avec nos specifications actuelles de mousse de densité de 45+ Kg/m3, on se limite, à des maisons de Rez +2 par principe de précaution.  Mais il suffit de prendre le même coefficient que tout le monde et on pourrait faire plus du double, et il suffit de mettre de la mousse de densité 100 Kg/m3 et on dispose d'une résistance d'environ 10 Kg/cm2 au lieu de 2.5... autrement dit, on peut aller 4 fois plus loin.

Et dans ce cas, le "surcout de la densité de mousse est absorbé par les nombreux étages qu'on construit sur cette surface: dalle plus chère partagée entre plus de surface habitable.

 

Résistance à la compression, discours des vendeurs...



Un interlocuteur nous demandait au sujet de la mousse PU "que pensez des 20 tonnes par m², je n'arrive pas à y croire ?".

Que pouvons-nous en penser?

La magie des chiffres et l'illusion du vendeur: c'est vrai, et c'est présenté pour impressionner..

20 tonnes au m2, cela fait 20.000 Kg au m2.

Or un m2 c'est 100 x 100 cm, soit 10.000 cm2.  

Donc... 20 Tonnes par m2 est identique à 2 Kg par cm2.
(à supposer que la charge soit uniforme sur tout le m2, etc).

Et le vendeur vous donne le chiffre en tonnes parcequ'il est plus impressionnant...  (la première information utile que vous pouvez en déduire qu'il veut vous impressionner)

2Kg/cm2 est la "résistance à la compression" d'une mousse moyenne  (Smiley ) pour sols. Physiquement cela veut dire que c'est juste après cette pression-là qu'elle s'écrase et vous fait des emmerdements... 

Prudence...

1 - ce sont des valeurs testées en labo, sur échantillons choisis, etc.

2 - ce sont des valeurs à la rupture... juste ce qu'on veut pas.

3 - ce sont des valeurs conformes (sans doute) à un norme qui spécifie que la valeur est prise juste avant un certain écrasement, et donc sans doute "après" un écrasement plus petit. En clair, à cette valeur, le produit testé serait déjà un peu écrasé, ce qui n'est pas le but recherché.  

4 - valeurs de matériaux neufs... et quand c'est vieux c'est plus  ou c'est moins?

Ces points précédents indiquent qu'une valeur n'a de sens utile qu'en comprenant bien les détails du test, le standard suivant lequel le produit est testé.  Depuis toujours, on tente de passer "des examens" et autres tests en cherchant à s'adapter aux particularités du test..  Donc, ces velaurs pourraient être utilisées comme "point de repère le plus favorable", et auquel il faut ensuite rajouter de la marge de sécurité pour toutes les conditions défavorables de la mise en oeuvre réelle et des aléas potentiels à venir. Ce n'est pas du discours de vendeur, ça!

5 - comme ces valeurs sont celles des mousses de densité proche de celles à cellules ouvertes, pour lesquelles la résistance à la compression est très mauvaise, si vous avez besoin de cette résistance de 2Kg par cm2, vous ètes "proche" du danger, donc on va prendre une marge de sécurité de 2 ou 3 ou 4, suivant le métier, l'expérience, etc.

En bref, parler de 20 tonnes par m2 n'est pas incorrect, mais est une manière de voiler les réalités, les subtilités et les difficultés d'utiliser cette information intelligemment.  Quand on me parle ainsi, j'envoie au diable mon interlocuteur, car il comprend pas ce qu'il me dit, ou au contraire il veut me faire croire quelque chose malgré moi...

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