Matériaux coupe-feu

De nombreux produits exclusifs et génériques peuvent être utilisés comme coupe-feu. Le chapitre 3 — Types de coupe-feu et matériaux coupe-feu ne vise pas à s’étendre sur les détails de chacun de ces produits mais à donner à l’utilisateur un aperçu de la foule de produits proposés pour cet usage. Bon nombre de ces produits (et systèmes) sont exclusifs et homologués par un ou plusieurs organismes d’homologation. Les propriétés chimiques et physiques exclusives de la plupart de ces produits ou systèmes sont protégées par des brevets, de sorte qu’il est impossible d’en décrire précisément les propriétés coupe-feu. Cependant, certains produits génériques dont les codes autorisent l’utilisation comme coupe-feu possèdent des propriétés qui sont décrites dans les ouvrages techniques.

Les utilisateurs remarqueront que le terme « coupe-feu », tel qu’il est employé dans ce guide, désigne le type de matériau ou de composant utilisé. Un « système coupe-feu homologué » désigne une conception éprouvée et homologuée qui peut renfermer un certain nombre des produits coupe-feu décrits dans ce chapitre. Il faut souvent utiliser un système coupe-feu homologué pour répondre aux exigences des codes, décrites au chapitre 5 — Exigences des codes sur les installations coupe-feu et l’insonorisation.

Pour les besoins de ce guide, les produits (et systèmes) coupe-feu seront divisés en groupes, et des renseignements de base seront fournis sur chaque groupe. Ces descriptions de haut niveau permettront à l’utilisateur de choisir un produit ou un système dont il connaîtra la construction et les attributs. Dans ce guide, les matériaux et les produits ont été divisés en groupes, listés en ordre aléatoire :

• Produits de calfeutrage et d’étanchéité • Mastics

• Mortiers et coulis • Mousses

• Enduits et revêtements projetés • Rubans

• Briques, coussins et sacs

• Plaques et panneaux composites • Dispositifs coupe-feu

• Matériaux génériques

Propriétés des coupe-feu — Les coupe-feu remplissent

leur fonction grâce aux caractéristiques de résistance des matériaux qui entrent dans leur fabrication et à de bonnes méthodes d’installation. Ces propriétés de résistance au feu bloquent le passage des flammes, s’opposent à la transmission de la chaleur et, parfois, préviennent le passage de la fumée et de l’eau. Ces propriétés permettent donc au matériau ou au système de remplir sa fonction. Chaque produit possède une ou plusieurs des propriétés suivantes [3-2] :

• Intumescence — Propriété d’un matériau qui augmente de volume lorsqu’il est exposé à la chaleur. Grâce à cette propriété, le coupe-feu remplit l’ouverture et forme un joint étanche dans la séparation coupe-feu. Un produit intumescent type commence à gonfler à environ 121 °C et atteint son potentiel maximal de dilatation à des températures de 540 °C et plus avant de durcir pour former un matériau rigide. Le matériau carbonisé rigide formé au cours de l’intumescence a un effet isolant et empêche les flammes de pénétrer dans l’ouverture.

• Réaction endothermique — Propriété d’un matériau qui absorbe la chaleur du feu auquel il est exposé et l’utilise pour se décomposer. Un exemple type de ces matériaux est le gypse, qui est composé de sulfate de calcium cristallisé et hydraté. Il faut une grande quantité de chaleur pour que ces cristaux se décomposent et que l’eau s’échappe et s’évapore. En absorbant la chaleur du côté exposé, le matériau retarde le transfert de chaleur au côté non exposé.

• Capacité d’ablation — Propriété d’un matériau qui résiste au transfert de la chaleur en utilisant la chaleur

produite par le feu auquel il est exposé pour s'éroder. En se consumant, le matériau protège la face non exposée contre une élévation rapide de température jusqu'à ce qu’il soit complètement brûlé. Les coupe- feu à base de silicone s’appuient sur ce principe. • Isolation — Propriété d’un matériau qui résiste au

transfert de chaleur parce qu’il possède une faible conductivité thermique. Les matériaux isolants utilisés dans les coupe-feu doivent demeurer stables à haute température pour conserver leurs propriétés lorsqu'ils sont exposés au feu. Un exemple type de matériau isolant est la laine minérale composée de fibres dont le point de fusion dépasse de beaucoup les températures prévues.

Un ensemble coupe-feu donné obtient ses diverses cotes (F, T, H, L, FT, FH, FTH; voir le chapitre 5 – Exigences des codes sur les installations coupe-feu et l’insonorisation) selon les propriétés ou combinaisons de propriétés qu’il possède. Au Canada, les ensembles coupe-feu qui obtiennent ces cotes sont homologués par les Laboratoires des assureurs du Canada, les Underwriters Laboratories Inc. (par le biais de leur étiquette cUL) et Intertek Testing Services (autrefois Warnock Hersey). Chacun de ces organismes homologue les systèmes en regard de la norme ULC-S115. Aux États-Unis, ces systèmes sont aussi homologués par un certain nombre d’organismes reconnus à l’échelle nationale.

Limites — Chaque ensemble ou matériau coupe-feu

présente des avantages et des inconvénients, selon l'application à laquelle il est destiné. L’utilisateur devrait consulter la documentation du fabricant du produit et la liste de matériel homologué pour établir les limites de chaque ensemble coupe-feu homologué pour une application donnée. Au moment de choisir un matériau ou un ensemble coupe-feu, l'utilisateur doit tenir compte de certains facteurs, notamment :

• Facilité d’application à de basses températures • Compatibilité chimique

• Restrictions relatives à la sécurité du matériau • Résistance à la pénétration d’eau et d’humidité • Résistance à la pénétration de la fumée • Émission de composés organiques volatils

• Capacité de réutilisation pour de nouvelles pénétrations • Risque de déplacement sous l'effet du retrait ou du

tassement des matériaux de construction

• Adaptabilité à des ouvertures complexes ou en des endroits encombrés

• Facilité de nettoyage • Adhérence à la peinture

• Capacité à permettre une certaine quantité de mouvement (souplesse)

• Capacité d’être versé dans une ouverture et nécessité d’utiliser un matériau de retenue

• Rapidité et facilité d’installation

• Résistance aux coupures, aux déchirures et aux chocs • Capacité à être utilisé dans de grandes ouvertures • Facilité de désinstallation et de réinstallation

• Risque de vandalisme ou de bris du système en place • Nécessité de faire appel à de la main-d’oeuvre

d’installation qualifiée

• Contrôle de la qualité de l’installation

• Adaptabilité aux ajustements sur place aux fins de l’installation

• Moment de l’installation pendant le processus de construction