Les collections de l’Ifsttar Juin 2014

MÉTHODES D’AUSCULTATIONDU MATÉRIAU EN PLACEPEINTURES

MESURE D’ADHÉRENCE PAR ESSAI DE TRACTIONDE TYPE « PASTILLAGE »

PRINCIPE ET DESCRIPTION SOMMAIRE

OBJECTIF

− Déterminer l’adhérence d’un revêtement (film de peinture, revêtement mince ou épais), d’une chape d’étanchéité, d’un renfort composite collé, d’un matériau cimentaire rapporté (béton projeté, produit de réparation de surface), etc. sur un support dur (métal, béton ou maçonnerie) ou tendre (bois ou plâtre).

− Déterminer la cohésion superficielle du béton (cas de l’essai réalisé sur le support béton).

PRINCIPE

À coller une pièce métallique (pastille ou plot) sur le matériau à tester. La géométrie de cette pièce métallique diffère en fonction du SUPPORT :

− pour le béton, les produits de réparation de surface, les renforts composites collés, les revêtements, il s’agit d’une pastille métallique circulaire de 50 mm de diamètre ;

− pour les chapes d’étanchéité, la géométrie diffère selon le type de chape : − pour les feuilles préfabriquées bitumineuses, il s’agit d’un plot métallique carré de

100 mm de côté ; − pour les chapes coulées en place, il s’agit d’un plot circulaire de diamètre 50 mm.

CARACTÈRE DESTRUCTIFDE LA MÉTHODE

Partiellement destructif.

Nota pour un support en béton : Le carottage préalable pénètre de quelques millimètres dans le support béton; en cas de rupture cohésive du support, seule la peau du béton est concernée.

MATURITÉ Méthode éprouvée depuis longtemps

MATÉRIEL SPÉCIFIQUEEMPLOYÉ

Pastilles ou plots métalliques (cf normes de référence).

Adhésif à prise rapide pour le collage des pastilles métalliques sur le support (colle époxy ou cyanoacrylate par exemple).

Suivant le cas, dispositif de maintien des pastilles pendant la polymérisation de l’adhésif.

Vérin muni d’un trépied (à titre d’exemple, appareil SATEC conforme à la norme NF EN ISO 4624, ou appareil ELCOMETRE).

Matériels (et produits) de préparation de surface adaptés (suivant le cas, sableuse ou meuleuse diamant et aspirateur industriel pour les essais sur béton, toile de verre et produit dégraissant type acétone pour les essais sur renforts composites par exemple).

Matériel de carottage (carottier à couronne diamantée), ou de coupage (cutter, etc.).

Dispositif de positionnement et de maintien du carottier.

Système de pulvérisation d’eau pour le nettoyage des surfaces et le refroidissement de la couronne diamantée pendant le carottage.

Duromètre Shore D.

Thermomètre de contact.

Thermo-hygromètre.

Appareil photo.

B7-4

Exemple de matériel utilisé pour l’essai de pastillage (SATTEC / CEREMA)

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MODALITÉS D’APPLICATIONS

DOMAINE D’APPLICATION

− adhérence des revêtements sur tous supports (les plus courants sont les peintures sur aciers, les revêtements minces ou épais sur béton) ;

− adhérence des chapes d’étanchéité ; − adhérence des renforts composites collés, etc. ; − cohésion superficielle du béton support.

SUJÉTIONS PRATIQUESD’INTERVENTION

La surface du matériau à tester doit être plane et propre. Il ne faut bien entendu pas implanter un essai au droit d’un défaut identifié du matériau à tester ou du support.

Des préparations de surface particulières sont nécessaires.

En cas de carottage préalable du support béton, un dispositif de positionnement et de maintien du carottier est indispensable de façon à éviter les vibrations qui pourraient générer des amorces de dégradation du béton.

L’exécution d’un carottage préalable en plafond nécessite un matériel adapté conforme aux règles de sécurité pour éviter tout risque d’électrocution (carottage à l’eau).

Les conditions d’application et la durée de polymérisation de la colle de fixation de la pastille ou du plot doivent être respectées (notamment par temps froid ou très humide), et la pastille doit donc être maintenue en position pendant celle-ci.

Une protection doit être mise en œuvre en cas de pluie ou de ruissellement d’eau (collage des pastilles métalliques sur le matériau à tester).

La direction de l’effort de traction doit être normale à la surface testée.

Pour les produits de réparation superficielle du béton, bétons support, bétons projetés, composites collés, on s’inspire de la norme NF EN 1542 qui concerne uniquement des essais réalisés en laboratoire pour tester des produits de réparation.

La zone testée nécessite une réparation après essai.

LIMITES D’UTILISATION

Zones exiguës (matériel de carottage éventuel, voire machine de traction)

Parements ruisselants

Temps très froid ou très humide, etc.

PRÉCISION ET/OU SENSIBILITÉLa précision sur la contrainte déduite de l’effort mesuré est liée au type de matériel employé.

Pour les matériels courants, cette précision est de l’ordre de 0,01 MPa.

PERSONNEL ET COMPÉTENCES

Chargé d’essai et agent d’investigation pour l’ensemble de la prestation

Nota : dans le cas des peintures sur acier, cet essai entre dans le champ de la certification des inspecteurs ACQPA.

CARACTÉRISTIQUES OPÉRATOIRES

ACCÈS À 1 OU 2 FACES Accès aux faces devant être testées

COUPURES OU RESTRICTIONS DE CIRCULATION NÉCESSAIRES

Sans objet

RENDEMENT ET/OU ÉCHANTILLONNAGE

Essai ponctuel

Durée de 30 minutes par essai, mais il faut également prendre en compte la durée des opérations de pré-carottage (ou de découpage) qui peuvent être délicates suivant l’accessibilité de la zone d’essais, ainsi que la durée de polymérisation de la colle (jusqu’à 24 h selon températures ambiantes); ainsi au mieux on peut envisager de réaliser le collage des pastilles et les essais de traction dans la même journée, mais il est souvent nécessaire de différer au lendemain la réalisation des essais de traction.

Échantillonnage : il convient :

− de choisir des zones visuellement « homogènes », pouvant éventuellement être caractérisées par des mesures sclérométriques dans le cas du béton support ;

− de réaliser un minimum de cinq essais pour caractériser une zone « homogène », dont on retient une valeur moyenne après élimination des valeurs extrêmes trop dispersées (au delà de 20% par rapport à la valeur moyenne) (voir norme).

DÉLAIS DE DISPONIBILITÉ DES RÉSULTATS

Immédiat

PERTURBATIONS DU TRAFIC SUR LES MESURES

Néant

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PERTURBATIONS DE L’ENVIRONNEMENT SUR LES MESURES

Certaines conditions climatiques (froid, humidité, pluie) empêchent de réaliser l’essai.

RISQUES POUR LES UTILISATEURS OU LE PUBLIC

En cas de pré-carottage en plafond, le matériel doit être adapté et conforme aux règles de sécurité pour éviter tout risque d’électrocution.

ENCOMBREMENT – POIDS Matériel portable ; par contre le matériel de carottage peut être beaucoup plus lourd et encombrant.

AVANTAGES – INCONVÉNIENTS

AVANTAGES Rapidité de disponibilité des résultats (en temps réel)

INCONVÉNIENTS

Partiellement destructif

Ne permet souvent pas de mesurer la contrainte d’adhérence souhaitée (exemple: rupture cohésive dans le support, etc.) ; on en déduit alors seulement une contrainte d’adhérence minimale.

Lorsque la rupture cohésive a lieu dans le support béton, les résultats mesurés sont souvent dispersés.

DISPONIBILITÉ – COÛT

DISPONIBILITÉ Courant

COÛT Faible

RÉFÉRENCES

NORMES – MODES OPÉRATOIRES – ARTICLES

Pour les peintures et vernis :

NF EN ISO 4624 : Peintures et vernis - Essai de traction.

Pour les chapes d’étanchéité :

NF P 98 282 : Essais relatifs aux chaussées - Produits d’étanchéité pour ouvrages d’art - Mesure d’adhérence des produits au support - Essai en laboratoire ou in-situ à vitesse de traction controlée

Pour les produits de réparation superficielle du béton, bétons support, bétons projetés, composites collés :

NF EN 1542 : Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton - Méthodes d’essais - Mesurage de l’adhérence par traction directe.