Méthodes d’étude
Combustion des plastiques

L’usage des polymères synthétiques dans la vie courante s’est considérablement répandu pendant ces quarante dernières années. Ces matériaux possèdent en effet des propriétés mécaniques, thermiques, électriques… très intéressantes pour de nombreuses applications (habitat, transport, habillement, fabrication d’objets divers, etc.). Comparés à des matériaux plus traditionnels tels que l’acier ou des métaux non ferreux, les plastiques, présentent cependant un inconvénient majeur lié aux risques d’inflammation et de combustion. Quelques incendies dramatiques impliquant des plastiques ont malheureusement confirmé ces risques et fait prendre conscience de la nécessité d’établir une réglementation précisant les conditions d’utilisation de ces matériaux. Les groupes chargés d’établir des règles ont été confrontés au problème du choix de conditions d’essais des matériaux et de critères d’appréciation des risques. Un compromis devait être trouvé entre la facilité de mise en œuvre des essais, la précision des mesures effectuées et le caractère représentatif d’une situation réelle d’incendie. Une meilleure connaissance des processus impliqués dans le développement d’un incendie s’est avérée nécessaire pour orienter ces choix et accroître leur fiabilité.

Pour répondre à ces besoins, des programmes de recherche sur les incendies ont été initiés à partir des années 60 aux États‐Unis, en Grande‐Bretagne, au Japon, puis à partir des années 70 en France. Trois voies principales d’investigation ont été considérées dans ces programmes :

• la réalisation d’essais à grande échelle ;

• le développement de codes prédictifs ;

• des études de laboratoire.

Les efforts conjugués dans ces trois domaines ont conduit à des progrès notables dans la connaissance des conditions de développement d’un incendie dans un local de type habitation (feux de compartiments). Les essais à grande échelle et les simulations numériques ont permis d’identifier les phénomènes prépondérants et de préciser le domaine de variation de grandeurs caractéristiques. Mais ces études directes du phénomène global ont fait apparaître également une extrême complexité liée aux couplages étroits entre flux de chaleur et flux de matière. Un des objectifs essentiels assignés aux expériences de laboratoire a donc été d’isoler les processus prépondérants afin de les étudier dans des conditions contrôlées. Parallèlement, des modèles spécifiques ont été développés et validés par comparaison aux mesures expérimentales. Les codes de calcul globaux bénéficient des progrès enregistrés au niveau de ces modèles spécifiques par une meilleure description des processus physico‐chimiques et, par suite, ils permettent une amélioration de la fiabilité.

La connaissance des mécanismes de combustion des plastiques a donc nettement progressé au cours de ces vingt dernières années. Il est maintenant possible de prédire, avec une précision raisonnable, le comportement de matériaux types placés dans des configurations bien définies. Il faut bien constater cependant que les plastiques utilisés dans la vie courante représentent une telle diversité de compositions (copolymères, présence d’additifs…), de natures physiques (matériaux massifs, films, fibres, mousses…), de géométrie, que beaucoup de travaux seront encore nécessaires avant d’assurer une prédiction certaine des conditions de naissance et de développement d’un feu dans une pièce d’habitation ou dans un local recevant du public.