L'étude de la résistance au feu
Cette page présente les principaux banc d'essais feu développés au sein du laboratoire pour l'étude de la resitance au feu de systéme simple (polymére, bois, ...) ou complexe (multimatériaux, composite...).
En complément des essais décrits ci-dessous, il est également possible de simuler d’autres configurations expérimentales en faisant varier les paramètres d’essai, afin de reproduire des scénarios d’incendie spécifiques dans le cadre d’études ciblées.
Banc d'essai : Four pour les essai de résistance au feu (ISO 834, UL 1709...)
Le mini four d’essai, développé sur la base des normes ISO 834 (feux cellulosiques) et UL 1709 (feux hydrocarbures), est un outil essentiel pour l’évaluation de la performance au feu des matériaux et des systèmes de protection passive. Il permet de reproduire différents scénarios d’incendie selon des courbes de température standardisées. Conçu pour accueillir des échantillons de petites dimensions (jusqu’à 200 × 200 cm²) et d’épaisseurs variables, ce four compact offre une grande flexibilité dans la caractérisation thermique de produits destinés à des applications critiques en protection incendie.
Application principale
L’application principale de ce mini four d’essai est l’étude de la résistance au feu de composants de construction (parois, plafonds, sols, protections intumescentes, revêtements, etc.) soumis à des profils thermiques normalisés (ISO 834, UL 1709…). Il permet de tester des échantillons dans plusieurs configurations de montage : position verticale, position sol (horizontale vers le haut) et position plafond (horizontale vers le bas). Cette modularité permet de simuler des conditions réalistes d’exposition au feu, que ce soit dans le domaine du bâtiment, de l’industrie ou du secteur énergétique.
Points forts
- Simulation fidèle des feux cellulosiques (ISO 834) et hydrocarbures (UL 1709).
- Trois positions disponibles (mur, sol, plafond) pour s’adapter aux configurations réelles.
- Simulation de divers scénarios feu : Courbes thermiques adaptables à différents types d’exigences réglementaires ou spécifiques.
- Polyvalence des matériaux testés : Compatible avec une large gamme de produits (isolants, intumescents, cloisons, systèmes multicouches, etc.).
- Observation des phénomènes au feu : Possibilité d’analyser visuellement le comportement des systèmes en cours d’essai (intumescence, délamination, effondrement partiel...).
- Besoin limité en matériaux : Échantillons compacts (100 × 100 cm² à 200 × 200 cm² ) permettant des tests économiques avec flexibilité sur l’épaisseur.
Banc d'essai : Horizontal burner propane (ISO 2685)
Le banc d’essai feu développé en laboratoire a été conçu pour l’étude approfondie de la résistance au feu des matériaux composites, revêtements et systèmes, en conditions d’incendie simulées selon le scénario feu aéronautique, à l’aide d’un brûleur propane-air en position horizontale. Ce dispositif permet d’analyser en détail les phénomènes thermiques et physiques qui se produisent à la surface des matériaux (fissuration, intumescence, percement…) grâce à une caméra infrarouge filtrée, tout en cartographiant la température de la face arrière des échantillons.
La flamme générée est précisément calibrée pour reproduire un flux thermique conforme aux exigences feu du secteur aéronautique, notamment selon les standards ISO 2685:1998 et FAR 25.856(b):2003.
Application principale
Ce banc est utilisé pour caractériser le comportement au feu de matériaux dans des conditions représentatives des scénarios rencontrés dans l’aéronautique.
C’est un outil clé pour la recherche appliquée, le développement de nouveaux matériaux, et la préqualification de systèmes soumis à des contraintes thermiques élevées, que ce soit dans l’aéronautique ou dans d'autres secteurs exigeants (bâtiment, énergie, ferroviaire...).
Points forts
- Simulation réaliste d’un scénario d’incendie, conforme aux normes ISO 2685 et FAR 25.856(b), utilisant une flamme propane-air générant un flux thermique de 116 ou 182 kW/m², avec la possibilité de travailler à un flux spécifique ajustable dans une plage de 100 à 200 kW/m².
- Observation en temps réel des phénomènes en surface (intumescence, fissuration, percement…) via caméra IR filtrée.
- Cartographie thermique avec mesure précise de la température en face arrière pour évaluer l’efficacité thermique globale.
- Analyse chimique des gaz : Étude de la nature et concentration des volatils issus de la décomposition thermique grâce au couplage FTIR.
- Outil R&D idéal pour le développement de formulation, l’optimisation et la validation de nouveaux systèmes.
- Besoin limité en matériaux : Échantillons compacts (100 × 100 cm² à 150 × 150 cm² ) permettant des tests économiques avec flexibilité sur l’épaisseur
Banc d'essai : Horizontal burner kerozene (ISO 2685)
Le banc d’essai feu kérosène développé en laboratoire reproduit de manière réaliste un scénario d’incendie aéronautique, en conformité avec les normes ISO 2685 et FAR 25.856(b). Il utilise une flamme kérosène, plus représentative des feux réels rencontrés dans l’aviation, pour délivrer un flux thermique contrôlé et ajustable, allant de 100 à 200 kW/m² (valeurs de référence : 116 ou 182 kW/m²).
Deux configurations d’essai peuvent être disponibles, horizontale et verticale, permettant de s’adapter à une grande variété de matériaux, de revêtements et de structures.
Application principale
Ce banc est destiné à évaluer la résistance au feu de matériaux composites, revêtements, isolants ou systèmes multicouches, dans des conditions proches des incendies en environnement aéronautique.
Il est couramment utilisé pour :
- la recherche et développement de matériaux à haute performance thermique,
- la qualification ou la préqualification de systèmes de protection passive,
- l’analyse du comportement feu sous contrainte mécanique, grâce à la possibilité d’appliquer une vibration conforme à la norme, simulant les conditions en vol.
Le dispositif peut également être utilisé dans des secteurs connexes aux exigences élevées : énergie, construction, transports.
Points forts
- Utilisation d’une flamme kérosène pour une exposition thermique fidèle aux scénarios feu d’aéronef.
- Flux thermique ajustable sur une plage de 100 à 200 kW/m² pour tester divers profils d’exposition thermique.
- Flexibilité de configuration avec la possibilité d’essais en position verticale ou horizontale, selon le type d’échantillon.
- Observation en temps réel des phénomènes de surface (intumescence, fissuration, percement) via caméra infrarouge filtrée.
- Cartographie thermique précise permettant mesure en face arrière par caméra IR, thermocouple ou pyromètre, permettant une analyse détaillée du transfert thermique.
- Étude des gaz de dégradation par couplage FTIR, pour identifier les composés volatils générés.
- Simulation de contraintes mécaniques avec la possibilité d’adapté un système de vibration intégré, conforme aux prescriptions de la norme ISO 2685, pour tester les matériaux dans un environnement contraint.
- Échantillons réduits (100 × 100 mm² à 150 × 150 mm²) avec épaisseur ajustable.
Banc d'essai : Hydrogen fire (no standards test)
Le banc d’essai feu hydrogène développé au sein du laboratoire reproduit un scénario incendie issu d’une fuite d’hydrogène enflammé. Il permet de simuler différents scénarios feu avec un flux thermique contrôlé et réglable, allant de 200 à plus de 1000 kW/m². La configuration de base correspond à un impact horizontal de la flamme, mais plusieurs configurations peuvent être envisagées (verticale, angulaire). De plus, le banc s’adapte à une large variété de matériaux, revêtements et structures.
Application principale
Ce banc est conçu pour évaluer la résistance au feu de matériaux composites, revêtements, isolants ou systèmes multicouches dans des conditions proches des incendies en environnements extrêmes. Il est couramment utilisé pour :
- la recherche et le développement de matériaux à haute performance thermique.
- l’analyse du comportement au feu sous contrainte mécanique, grâce à la possibilité d’appliquer des vibrations conformes aux normes, simulant les conditions en vol.
Le dispositif peut également être utilisé dans des secteurs connexes aux exigences élevées tels que l’aérospatial, l’énergie, la construction ou le transport.
Points forts
- Flux thermique ajustable de 200 à plus de 1000 kW/m² pour tester différents profils d’exposition thermique.
- Flexibilité de configuration avec essais possibles en position verticale, horizontale ou selon un angle spécifique flamme/échantillon.
- Observation en temps réel des phénomènes de surface (intumescence, fissuration, percement) via caméra infrarouge filtrée.
- Cartographie thermique précise permettant des mesures en face arrière par caméra IR, thermocouple ou pyromètre pour une analyse détaillée du transfert thermique.
- Étude des gaz de dégradation par couplage FTIR, permettant l’identification des composés volatils générés.
- Simulation de contraintes mécaniques avec un système de vibration intégré, conforme à la norme ISO 2685, pour tester les matériaux dans un environnement contraint.
- Échantillons de petite taille (50 × 50 mm² à 150 × 150 mm²) avec épaisseur ajustable.
Banc d'essai : Test mini jet fire (ISO 22899)
Le banc d’essai mini Jet Fire constitue un outil expérimental de référence pour évaluer la performance au feu de différents matériaux ou systèmes de protection thermique. Développé sur la base de la norme ISO 22899-1:2007, il permet de simuler des conditions d'exposition aux flammes intenses, comparables à celles rencontrées dans des scénarios industriels à haut risque, tels que les environnements pétrochimiques ou offshore.
Application principale
L'application principale du banc mini Jet Fire est de reproduire, à échelle réduite, le scénario feu décrit dans la norme ISO 22899-1:2007. Grâce à une étude de corrélation, il a été démontré que les résultats obtenus sont cohérents avec ceux des essais grandeur réelle décrits dans la norme ISO 22899-1. Ce dispositif est donc particulièrement adapté à l'évaluation de l'effet barrière thermique de systèmes de protection (coatings, isolants, enveloppes) destinés à résister à des scénarios de feu jet spécifique. Ce banc permet également de faire varier le flux thermique allant de 150 kW/m² jusqu’à plus de 400 kW/m² à la surface d’échantillon, afin de caractériser sa réaction au feu dans des scénario feu simulé spécifique.
Points forts
- Basé sur la norme ISO 22899-1:2007.
- Permet des essais entre 150 kW/m² et 400+ kW/m², simulant des conditions extrêmes.
- Idéal pour des tests en phase de développement ou d’optimisation de systèmes de protection thermique.
- Version miniaturisée permettant des essais à plus faible coût comparé aux tests en grandeur réelle.
- Taille limitée des échantillons (150 × 150 cm²) et la variabilité d’épaisseur.
- Études démontrant la cohérence des résultats avec ceux des tests standard à échelle réelle.
- Adapté à divers matériaux et configurations, dans le but d'évaluer leur résistance dans des scénarios feu complexes et ciblés.
Banc d'essai : Vertical burner propane (ISO 2685)
Le banc d’essai feu en configuration verticale a été conçu pour reproduire, à échelle réduite, les conditions d’exposition au feu définies par la norme ISO 2685. Ce dispositif permet d’évaluer la résistance au feu de matériaux composites, de revêtements ou de systèmes exposés à une flamme propane, dans une orientation verticale représentative d'applications courantes : parois structurales, cloisons techniques, ou panneaux verticaux.
Application principale
Le banc est principalement utilisé pour caractériser le comportement thermique de matériaux soumis à un feu vertical, simulant les conditions d’un incendie affectant des éléments de structure ou de cloisonnement en environnement aéronautique ou industriel.
Il permet l’analyse de phénomènes clés tels que la dégradation en surface, l’intumescence, la fissuration, le percement, ainsi que la mesure précise de la température en face arrière.
Ce test, à la fois simplifié et représentatif, est particulièrement adapté pour des campagnes de formulation, de préqualification ou d’optimisation de systèmes de protection passive.
Points forts
- Simulation réaliste d’un scénario d’incendie, conforme aux normes ISO 2685 et FAR 25.856(b), utilisant une flamme propane-air générant un flux thermique de 116 ou 182 kW/m², avec la possibilité de travailler à un flux spécifique ajustable dans une plage de 100 à 200 kW/m². Orientation verticale conforme aux exigences des essais feu aéronautiques.
- Test représentatif pour des matériaux utilisés en cloisonnement, carénage ou structure verticale.
- Observation en temps réel avec une analyse visuelle des phénomènes thermiques de surface (intumescence, fissures…) via caméra IR filtrée.
- Cartographie thermique couplé à un pyromètre permet une mesure précise et localisée de la température en face arrière.
- Essai à échelle réduite parfaitement adapté aux phases de développement, comparaison de formulations, ou pré-tests avant essais en grandeur réelle.
Banc d'essai : Extreme fire scénario (oxycombustion (no standard)
Le banc d’essai feu en oxycombustion développé au sein du laboratoire reproduit un scénario incendie extrême liés à des flux thermique supérieur à 1000kW/m² issu d’un scénario lié à l’étude de l’ablation des composé pour la protection de système. Il permet de simuler. La configuration de base correspond à un impact horizontal de la flamme, mais plusieurs configurations peuvent être envisagées (verticale, angulaire). De plus, le banc s’adapte à une large variété de matériaux, revêtements et structures.
Application principale
Ce banc est conçu pour évaluer la résistance au feu de matériaux spécifique dans des conditions extrêmes. Il est couramment utilisé pour :
- la recherche et le développement de matériaux à haute performance thermique.
- l’analyse du comportement au feu sous contrainte mécanique, grâce à la possibilité d’appliquer des vibrations conformes aux normes, simulant les conditions en vol.
Points forts
- Flux thermique supérieur à 1000 kW/m² pour tester évaluer le comportement d’un système sous condition extrême.
- Flexibilité de configuration avec essais possibles en position verticale, horizontale ou selon un angle spécifique flamme/échantillon.
- Observation en temps réel des phénomènes de surface (intumescence, fissuration, percement) via caméra infrarouge filtrée.
- Cartographie thermique précise permettant des mesures en face arrière par caméra IR, thermocouple ou pyromètre pour une analyse détaillée du transfert thermique.
- Étude des gaz de dégradation par couplage FTIR, permettant l’identification des composés volatils générés.
- Simulation de contraintes mécaniques avec un système de vibration intégré, conforme à la norme ISO 2685, pour tester les matériaux dans un environnement contraint.
- Échantillons de petite taille (50 × 50 mm² à 150 × 150 mm²) avec épaisseur ajustable.
Banc d'essai : Torch an grit (UL 2596)
Le banc d’essai Torch and Grit constitue un outil expérimental de référence pour l’évaluation de la performance au feu de matériaux et de systèmes de protection thermique, spécifiquement dans le cadre des scénarios feu liés aux batteries électriques. Développé sur la base de la norme UL 2596, il permet de reproduire des conditions d’exposition à une flamme chargée de particules, comparables à celles rencontrées lors d’un emballement thermique ou d’un incendie de batterie.
Application principale
L’application principale de ce banc est la reproduction à échelle réduite d’un scénario feu de batterie, caractérisé par une flamme accompagnée de projections de particules. Le protocole repose sur des cycles alternant phases avec et sans apport de particules, afin d’évaluer la capacité des matériaux à résister à une exposition à une flamme chargée de débris incandescents.
Points forts
- Développé sur la base de la norme UL 2596.
- Compatible avec différents types de particules (nature et granulométrie), permettant de reproduire des conditions spécifiques.
- Particulièrement adapté aux phases de développement et d’optimisation des systèmes de protection thermique.
- Format miniaturisé, offrant des essais à moindre coût par rapport aux tests en grandeur réelle.
- Adapté à des échantillons de dimensions limitées (100 × 100 mm²) et d’épaisseurs variables.
Banc d'essai : Vêtements de protection contre la chaleur et les flammes (ISO 9151)
Le banc d’essai développé au sein du laboratoire, mimant la norme ISO 9151, définit une méthode pour évaluer la résistance thermique des matériaux utilisés dans les vêtements de protection contre la chaleur et les flammes. Le principe repose sur la mesure de la transmission de chaleur à travers un matériau soumis à une flamme normalisée.
Application principale
Ce test est utilisé pour :
- Qualifier et comparer des textiles ou assemblages de matériaux destinés aux vêtements de protection (industrie, pompiers, militaires) ;
- Déterminer un indice de transmission de chaleur (HTI), correspondant au temps nécessaire pour provoquer une élévation de température de 12 °C (HTI12) ou 24 °C (HTI24) derrière l’échantillon.
Cet indice fournit une indication de la performance thermique du matériau, sans pour autant représenter directement la durée de protection en conditions réelles.
Points forts du test
- Simulation réaliste par exposition directe à une flamme normalisée (≈ 80 kW/m²).
- Instrumentation avancée :
- Thermocouple de face arrière pour mesurer l’élévation de température,
- Caméras infrarouges pour observer la surface et la propagation des dommages,
- Analyse des gaz de dégradation couplée FTIR pour identifier les produits volatils,
- Analyses post mortem pour caractériser les mécanismes de dégradation.
- Utilisation simple : applicable à des échantillons textiles ou multicouches de petite taille.
Banc d’essai : Hotwind
Le banc d’essai Hotwind a été développé au sein du laboratoire, pour l’évaluation des performances thermiques de revêtements. Son objectif principal est de caractériser les propriétés barrières thermiques de ces revêtements lorsqu’ils sont soumis à un flux d’air chaud contrôlé.
Application principale
Le dispositif permet de soumettre des échantillons en forme de plaques à un flux d’air chaud pouvant atteindre 450 à 500 °C. Les champs de température sont mesurés sur la face arrière des coupons à l’aide d’une caméra thermique et/ou d’un pyromètre infrarouge bichromatique, conformément au cahier des charges défini.
Points forts
- Banc développé spécifiquement pour l’évaluation de revêtements barrière thermique.
- Capacité à générer un flux d’air chaud jusqu’à 500 °C.
- Instrumentation avancée (caméra IR, pyromètre bichromatique) pour un suivi précis des températures.
- Dispositif à échelle réduite, adapté à des essais de recherche et de développement.