PRANCE Metalwork est l'un des principaux fabricants de systèmes de plafonds et de façades métalliques.
Quels tests d'adhérence et de compatibilité sont nécessaires pour le silicone de vitrage structurel ?
Dans une façade vitrée structurelle, un joint de silicone est le seul élément qui maintient le verre au bâtiment.
Pas de plaque de pression, pas de capuchon de protection, pas de fixation mécanique. La charge du vent est transmise du vitrage au cadre exclusivement par collage, et ce collage doit résister à toutes les variations de température, à tous les mouvements et à tous les contaminants pendant toute la durée de vie du bâtiment.
C’est pourquoi les tests sont indispensables et qu’ils prennent plus de temps que la plupart des programmes ne le prévoient. Un mastic qui adhère parfaitement à un produit verrier revêtu peut ne pas convenir à un produit en apparence similaire provenant d’un autre fournisseur, en raison d’une composition chimique différente du revêtement. La seule solution est de tester les matériaux qui seront utilisés dans le cadre du projet.
Cet article explique quels tests sont nécessaires, pourquoi chacun existe et quand les commencer. PRANCE fournit les tests. systèmes de murs-rideaux y compris les configurations à vitrage structurel.
Pourquoi des tests spécifiques au projet sont-ils nécessaires ?
Les données génériques du produit indiquent que le mastic est efficace. Elles ne précisent pas s'il est efficace sur votre verre.
Quatre variables modifient la réponse, et chacune d'elles est spécifique au projet :
Revêtement de verre. La composition des revêtements à faible émissivité (Low-E) varie selon les fabricants et les générations de produits. Le mastic adhère au revêtement, et non au verre sous-jacent.
Finition du cadre. Les revêtements en poudre, en PVDF et anodisés présentent des compositions chimiques différentes, et les formulations varient selon les fournisseurs de revêtements et même selon les lots de production.
Matériaux adjacents. Les cales de pose, les entretoises, les joints, le fond de joint, le mastic secondaire pour vitrage isolant et tout ruban adhésif présent dans la poche de vitrage sont tous en contact avec ou à proximité du silicone structurel.
Conditions du site. La température et l'humidité lors de l'application influent sur le durcissement, et la contamination de la surface affecte l'adhérence.
Chacun de ces éléments peut provoquer une défaillance que des données génériques ne permettraient jamais de prédire. État de surface et son effet sur l'adhérence Il s'agit de la cause première la plus fréquente de la rupture des liaisons.
Tests d'adhérence du silicone structurel
L'exigence fondamentale est de vérifier que le mastic adhère effectivement aux substrats spécifiques.
Adhésion par pelage ASTM C794
Le test de référence. Un cordon de mastic est appliqué sur un échantillon du substrat réel dans lequel une bande de tissu est intégrée, polymérisé, puis retiré selon un angle défini tandis que la force est enregistrée.
Ce qui importe autant que la valeur de la force, c'est le mode de défaillance :
La rupture cohésive , où le mastic se déchire sur lui-même en laissant des résidus de matière sur le substrat, est le résultat recherché.
La rupture adhésive , lorsque le mastic se décolle nettement du substrat, est une rupture quelle que soit la force enregistrée.
Un résultat montrant une forte résistance au pelage malgré une rupture d'adhérence reste un échec, et cette distinction échappe à ceux qui ne lisent que le chiffre.
Adhésion en traction selon la norme ASTM C1135
Mesure la résistance à la traction et le module du joint de mastic durci entre deux substrats, à l'aide d'une éprouvette standard en forme de H tirée jusqu'à rupture.
On obtient ainsi les valeurs de conception utilisées par l'ingénieur pour calculer la dimension de l'emboîtement. Le dimensionnement du joint en silicone structurel est déterminé à partir de ces valeurs, de la pression du vent prévue et des dimensions du vitrage.
Spécification ASTM C1184
La norme de spécification relative aux mastics silicones structuraux définit les propriétés qu'un produit doit posséder pour être classé comme mastic de vitrage structurel. Elle qualifie le produit et non l'assemblage du projet.
Tests de compatibilité du silicone structurel
Question différente de celle de l'adhérence. La compatibilité consiste à déterminer si les matériaux en contact avec le mastic le dégradent, le tachent ou interfèrent avec son durcissement.
Compatibilité avec la norme ASTM C1087
Des échantillons de chaque matériau accessoire qui entrera en contact avec le silicone structurel ou qui sera placé à proximité sont appliqués contre le mastic durci et exposés à des conditions accélérées, généralement à la lumière ultraviolette à travers du verre.
L'évaluation vise à détecter toute décoloration, tout ramollissement, toute perte d'adhérence ou toute interaction visible.
Documents à soumettre :
Blocs de réglage et blocs de bordure
Joints de vitrage et ruban d'espacement
Mastic secondaire pour vitrage isolant , en contact direct avec le bord de l'unité
Mastic d'étanchéité , lorsqu'un produit différent est utilisé pour le joint d'étanchéité.
Joint de fond de panier
Tout ruban adhésif utilisé dans la poche de vitrage
Solvants de nettoyage et apprêts proposés pour utilisation
Le joint secondaire du vitrage isolant est particulièrement important. Les joints secondaires en polysulfure et en polyuréthane ne sont pas toujours compatibles avec le silicone structurel, c'est pourquoi les vitrages isolants structurels utilisent généralement un joint secondaire en silicone.
Coloration ASTM C1248
Ce test vérifie si le mastic tache les supports poreux. Il est pertinent lorsque la façade intègre de la pierre, du béton ou d'autres matériaux poreux adjacents au vitrage, et n'est généralement pas requis pour une structure entièrement en verre et aluminium.
Tests de substrat pour mastic de vitrage : Quels éléments soumettre ?
Les tests ne sont valides que si les échantillons sont véritablement représentatifs, et c'est là que les soumissions posent problème.
Envoyer au fabricant de mastic :
Échantillons de verre réels avec le revêtement spécifié, issus du lot de production si possible
Échantillons réels d'extrusion de cadre avec la finition spécifiée, issus du lot de finition
Chaque accessoire mentionné ci-dessus, tel que fourni
Le solvant de nettoyage et l'apprêt proposés
Détails du projet , y compris la pression du vent de conception, les dimensions des vitrages et la plage de températures de service prévue
On reçoit en retour une lettre d'approbation spécifique au projet, émanant du fabricant du mastic, confirmant les matériaux testés, les résultats, la préparation de surface recommandée, la nécessité d'un apprêt et les éventuelles limitations.
Cette lettre est normalement un document à soumettre et souvent une condition de garantie. Preuves de laboratoire concernant l'assemblage couvre les tests de performance parallèles sur le système dans son ensemble.
Implications du programme
La partie la plus souvent sous-estimée.
Les tests prennent généralement plusieurs semaines à compter de la réception des échantillons, et ce, en supposant que ces derniers arrivent rapidement et complets. Il faut ajouter le temps nécessaire pour obtenir des échantillons représentatifs, ce qui implique que le verre et la finition soient stabilisés. Le processus se déroule donc comme suit :
Spécifications du verre et de la finition confirmées
Échantillons obtenus à partir de la production réelle
Échantillons expédiés au fabricant de mastic
Tests effectués
Lettre d'approbation émise
Le document soumis a été examiné et approuvé.
Démarrer cette chaîne tardivement retarde la production de vitrages, ce qui retarde le montage. La démarrer tôt ne coûte rien.
Remarque pratique : si le fournisseur de verre ou la finition change après les essais, ces derniers sont invalidés. Tout remplacement nécessite de nouveaux essais, ce qui explique pourquoi l’optimisation des coûts du verre revêtu en fin de projet est plus perturbatrice qu’il n’y paraît.
Contrôle de la qualité sur le terrain
L'homologation en laboratoire concerne les matériaux. Les travaux sur site doivent néanmoins être exécutés correctement, et les défaillances des vitrages structurels sont plus souvent dues à des défauts de fabrication qu'à des problèmes de matériaux.
Préparation de la surface. Nettoyage en deux étapes : appliquer le solvant avec un chiffon propre, puis essuyer avec un second chiffon avant évaporation. L’utilisation de chiffons contaminés ou réutilisés compromet le processus.
Application de l'apprêt lorsque la lettre d'approbation l'exige, dans le délai imparti avant l'application du mastic.
Dimensions des joints. L'épaisseur de la zone de contact et du joint de colle a été vérifiée par rapport aux valeurs nominales. Un joint trop fin présente une rupture structurelle, et un joint trop épais durcit mal.
Conditions de séchage. Température et humidité conformes aux spécifications du fabricant, avec un temps de séchage suffisant avant toute manipulation ou chargement des unités.
Essai de rupture par traction et essai d'arrachement manuel. Échantillonnage destructif à fréquence définie, arrachement d'un cordon polymérisé pour confirmer la rupture cohésive.
Test de déglaçage. Prélèvement périodique d'un échantillon pour vérifier l'adhérence sur toute la surface du joint.
Les comptes rendus de ces contrôles doivent figurer dans la documentation de transfert. Assemblages courbes et à facettes collés Cela ajoute encore à la complexité, car le verre cintré à froid exerce une force continue sur la liaison plutôt qu'une simple charge due au vent.
Causes fréquentes de rupture de liaison
Cinq, par ordre approximatif de fréquence.
Nettoyage de surface insuffisant. Présence de résidus d'agent de démoulage, de poussière ou de sébum sur la surface de collage.
Matériau accessoire incompatible. Généralement, un bloc de calage, un ruban adhésif ou un mastic secondaire est substitué sur place sans vérification préalable.
Apprêt inadéquat ou absence d'apprêt là où l'homologation en exigeait un.
Durcissement perturbé. Unités manipulées ou chargées avant que le mastic n'ait atteint une résistance suffisante.
Substitution du substrat. Un verre revêtu différent ou un lot de finition différent de celui testé.
Les mastics coupe-feu et leurs homologations Appliquer une logique similaire en bordure de dalle, où une famille de produits différente présente ses propres exigences de compatibilité.
Guide d'installation Les procédures relatives au site sont publiées en même temps que la documentation de notre système.
Foire aux questions
1. Pourquoi le silicone structurel nécessite-t-il des tests spécifiques au projet ?
Le mastic adhère au revêtement et à la finition, et non pas au verre et à l'aluminium de manière abstraite. La composition chimique des revêtements varie selon les fabricants et les générations de produits, et les formulations de finition diffèrent selon les fournisseurs et les lots ; par conséquent, seuls des essais sur les matériaux eux-mêmes permettent de confirmer l'adhérence.
2. Quelle est la différence entre les tests d'adhérence et les tests de compatibilité ?
Les tests d'adhérence confirment que le mastic adhère aux supports et que la rupture est cohésive, sans décollement. Les tests de compatibilité confirment que les matériaux adjacents, tels que les cales de prise, les joints et les mastics secondaires, ne se dégradent pas, ne se tachent pas et n'interfèrent pas avec le silicone structurel.
3. Quel mode de défaillance un test d'adhérence doit-il révéler ?
La rupture cohésive se produit lorsque le mastic se déchire sur lui-même et laisse des résidus de matériau collés au substrat. La rupture adhésive, quant à elle, se caractérise par un décollement net du mastic ; il s’agit d’une rupture quelle que soit la valeur de la force enregistrée, et cette distinction est souvent négligée.
4. Combien de temps dure un test d'étanchéité pour vitrage structurel ?
Il faut généralement compter plusieurs semaines à partir de la réception des échantillons, auxquelles s'ajoute le temps nécessaire pour obtenir des échantillons représentatifs de la production. La chaîne commence par la validation du verre et de la finition ; tout démarrage tardif retarde donc la production et la pose des vitrages.
5. Que se passe-t-il si le verre ou la finition change après les tests ?
Le test est nul et doit être répété. Toute substitution de verre traité, de finition de cadre ou de matériau accessoire invalide l'homologation, ce qui rend l'optimisation tardive de ces éléments beaucoup plus perturbatrice qu'il n'y paraît.
Réaliser correctement les tests
Vérifiez rapidement la qualité du revêtement du verre et de la finition du cadre, car toutes les étapes suivantes en dépendent. Envoyez des échantillons représentatifs, ainsi que tous les accessoires qui seront insérés dans le vitrage. Analysez le mode de défaillance plutôt que la simple valeur de la force. Assurez-vous ensuite que l'équipe sur site respecte les exigences de préparation et de séchage des surfaces décrites dans la lettre d'approbation.
La liaison constitue la structure d'une façade vitrée structurelle. Elle mérite la même rigueur que tout autre chemin de charge.
PRANCE fabrique des systèmes de murs-rideaux à vitrage structurel et captifs, avec une coordination de la compatibilité des mastics, des tests d'adhérence documentés et des procédures de contrôle qualité sur site. Envoyez-nous vos spécifications de vitrage et de finition. demande d'assistance pour les essais de mastic .