Evaluation des compatibilités peintures/mastics 2013/04.09

Changement de teinte, décollement ou encore fissuration, l'application d'une peinture sur un mastic reste une source récurrente de problèmes pour le peintre. Cet article expose les résultats d'essais de compatibilité réalisés à partir de treize mastics et de trois peintures représentatifs du marché actuel. Ces résultats confirment les difficultés rencontrées par les entrepreneurs et révèlent une partie des obstacles à surmonter pour obtenir un résultat correct.
La mise en peinture des mastics est généralement souhaitée pour des raisons esthétiques. Toutefois, des problèmes liés à des incompatibilités physico-chimiques ou mécaniques entre ces deux matériaux sont constatés dans de nombreux cas.

Ces désordres font l'objet de demandes régulières auprès de la division Avis techniques du CSTC. Les questions portent le plus souvent sur l'origine des dommages, les produits ou les associations de peinture et de mastic à éviter ou à utiliser et les tests pouvant être mis en œuvre sur le terrain pour évaluer la compatibilité des deux matériaux.

Un premier article dédié à ce sujet et décrivant la problématique générale, les principales causes d'incompatibilité et les recommandations essentielles pouvant être suivies a été publié en 2010 (voir Les Dossiers du CSTC 2010/4.13). Afin de pouvoir répondre de façon plus précise aux demandes répétées du secteur, une étude visant à évaluer la compatibilité de plusieurs mastics et peintures représentatifs du marché actuel a été menée en laboratoire en 2012 et 2013. Cet article présente les principaux résultats obtenus.

Produits testés

Treize mastics issus des principales familles de produits pouvant être rencontrées par les entrepreneurs (silicone, acrylique, MS-polymère, hybride polymère) ont été sélectionnés. Plusieurs produits disposant de classes de déformation différentes ont été testés pour chacune de ces familles (voir tableau A).

A | Mastics sélectionnés : famille (nature chimique), nombre de produits testés et classe de déformation
Famille de produit Nombre de
mastics testés
Classe de déformation selon les STS 56.1
Silicone neutre Traditionnel 2 20 ou 25
Décrit par le fabricant comme pouvant être peint 2
Acrylique 3 12.5
MS-polymère 4 20 ou 25
Hybride-polymère 2 25

Trois peintures ont été sélectionnées : une acrylique en phase aqueuse, une alkyde-uréthane en phase solvant et une polyuréthane-acrylique en phase aqueuse. Ces systèmes sont représentatifs de ceux pouvant être employés, par exemple, sur des menuiseries et pouvant donc être utilisés pour recouvrir un mastic.

Essais menés

Il n'existe actuellement pas d'essai normalisé au niveau belge ou européen permettant de caractériser la compatibilité d'une peinture avec un mastic. Les essais menés dans le cadre de cette étude sont principalement issus de tests normalisés spécifiques aux peintures ou aux mastics qui ont été adaptés afin de répondre aux contraintes liées à l'association de ces matériaux. Ils ont principalement visé à estimer :
  • l'applicabilité de la peinture sur le mastic. L'essai utilisé est issu de la norme anglaise BS 3712-2 datant de 1973. Il consiste à suivre des évolutions visuelles (apparition de fissures, changements de teinte, décollements, …) de bandes de peinture appliquées à différents intervalles de temps sur le mastic
  • l'adhérence de la peinture sur le mastic par le collage et l'arrachement une bande adhésive disposant d'une force d'adhérence normalisée. L'essai est adapté du test d'adhérence décrit dans la norme pour peinture NBN EN ISO 2409 de 2007. Les essais d'adhérence ont été réalisés sur les mêmes échantillons que ceux utilisés pour l'évaluation de l'applicabilité.
  • l'impact de vieillissements accélérés sous l'effet de rayonnements UV, de variations d'humidité et de cycles thermomécaniques en traction/compression. Le protocole utilisé est issu de la recommandation RILEM TC 139 visant à évaluer la durabilité des mastics. Pour les cycles thermomécaniques, la recommandation RILEM renvoie à la norme NBN EN ISO 9047 également spécifiée par les STS 56.1. Les amplitudes de déformation imposées au cours des cycles sont définies en fonction de la classe de déformabilité du mastic. Elles sont d'autant plus grandes que la classe de déformation du mastic est importante. Ces vieillissements ont été suivis d'essais d'adhérence similaires à ceux décrits ci-dessus.

Résultats obtenus

A. Formation de plis
B. Etalement incorrect de la peinture
C. Décollement de la peinture
1 | Exemples de désordres apparus lors des essais d'applicabilité de la peinture

De nombreux désordres ont été observés au cours des différents tests : jaunissement, défauts d'étalement de la peinture, changement de teinte du mastic et/ou de la peinture, décollement, fissuration, … Quelques exemples sont présentés en figures 1 et 2. La peinture acrylique a montré les désordres les moins importants, aussi bien lors des essais d'applicabilité (évolutions d'aspect) que lors des cycles de vieillissement (décollement, fissuration). La peinture alkyde-uréthane a présenté les incompatibilités les plus importantes et des défauts d'aspect (jaunissement, zones de teintes différentes, plissures, …) ont été observés avec presque tous les mastics.

Pour les mastics silicones, les tests d'applicabilité ont révélé des comportements différents des peintures. La peinture acrylique s'est ainsi décollée des mastics silicones traditionnels, mais a résisté à l'arrachement sur ceux dits 'pouvant être peints'. Une bonne adhérence de la peinture alkyde-uréthane a été constatée sur tous les silicones. La peinture polyuréthane acrylique s'est décollée de tous les mastics silicones.

A. Formation de plissures après
vieillissement sous UV et humidité
B. Fissuration et décollement de la peinture
après sollicitations de traction/compression
2 | Exemples de désordres observés après les vieillissements (l'épaisseur de mastic est de 12 mm)

Pour toutes les peintures, les désordres les plus importants sont apparus après les cycles de vieillissement et plus particulièrement après les sollicitations de traction/compression. Les défauts engendrés par les cycles UV/humidité ont été amplifiés sous l'effet de ces déformations mécaniques (voir figures 2A et 2B). Des fissures, des craquelures, voire des décollements, sont apparus sur les peintures qui ne présentaient que quelques plissures ou rides. Presque toutes les associations utilisant la peinture alkyde-uréthane sont concernées par ces évolutions ainsi que la moitié de celles utilisant la peinture polyuréthane-acrylique. Des fissurations ou des décollements des peintures sont apparus avec tous les mastics silicones, tant avec les traditionnels qu'avec ceux dits 'pouvant être peints'.

B | Associations de peinture et de mastic ayant réussi tous les tests de façon satisfaisante
Peintures testées Mastics compatibles
Acrylique
  • 2 mastics acryliques sur 3 testés
  • 2 mastics MS-polymère sur 4 testés
  • les 2 mastics hybride-polymère testés
Alkyde-uréthane Aucun
Polyuréthane-acrylique
  • 2 mastics acryliques sur 3 testés
  • 2 mastics MS-polymère sur 4 testés

Sur les 39 couples testés, seule une dizaine a réussi à passer l'ensemble des essais de manière satisfaisante. A l'issue des essais, il apparaît donc finalement que peu d'associations mastic/peinture présentent une bonne compatibilité. Les mastics ayant réussi avec succès l'ensemble des tests sont indiqués, en fonction de chaque peinture, dans le tableau B. A l'exception des hybrides polymères, nous constatons que les mastics acryliques et MS-polymères compatibles avec la peinture acrylique sont également compatibles avec la peinture polyuréthane-acrylique.

L'impact important des cycles de vieillissement révèle que, même si une peinture présente, après son application, une certaine adhérence sur le mastic, il sera toujours difficile de juger au préalable de la durabilité du système. Pour cette raison, la solution la plus sûre consistera à ne pas peindre, mais à utiliser des mastics colorés. Ces résultats confirment également les recommandations de l'article publié précédemment concernant les mastics et qui indiquait que, dans la majorité des cas, les mastics silicones ne devaient pas être peints, même en présence d'une mention 'pouvant être peint'.

Cette étude représente une première approche de la problématique liée à la compatibilité des peintures et des mastics. Ces essais doivent notamment être étendus à d'autres systèmes de peinture afin de confirmer les tendances observées. Au cours des essais, les déformations imposées aux mastics étaient liées à leur classe de déformation. Pour des sollicitations moins sévères, pouvant, par exemple, être rencontrées avec des applications en intérieur, il est possible que des désordres moins importants aient été constatés. Ce point est à vérifier également.

Enfin, les essais d'applicabilité et d'adhérence utilisés se sont révélés simples à mettre en pratique. Ils pourraient également être mis en œuvre sur le terrain afin d'effectuer une première estimation de la compatibilité d'une peinture avec un mastic. Combinés avec les observations des possibles altérations apparues sur chantier, ils peuvent permettre une première caractérisation de l'origine des incompatibilités (physico-chimique, défaut d'adhérence ou déformation du support) et aider à envisager des solutions adaptées.



Article complet


E. Cailleux, dr., chef adjoint du laboratoire Bois et coatings et conseiller technologique (*), CSTC
J. Cortier, ing., ECAM
(*) Guidance technologique 'REVORGAN – Revêtements organiques', subsidiée par la Région wallonne