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Centre Scientifique et Technique de la Construction

21/06/2018

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Essais

Essais en laboratoire

Essais sur matériaux d’isolation

Détermination du comportement en compression des matériaux d’isolation NBN EN 826

Cet essai vise à évaluer le comportement des matériaux soumis à une charge de compression croissante. En effet, les matériaux isolants ne sont pas seulement utilisés en remplissage, mais sont bien souvent soumis à des charges (sous une chape, sous une toiture-terrasse, ...)

Les matériaux présentent des comportements et des courbes ‘force-déformation’ d’allure différente selon leur type. Ainsi, on entendra par ‘résistance en compression’ soit la contrainte correspondant à la rupture du matériau, soit celle correspondant à une déformation relative de 10 %. Les courbes ‘force-déformation’ peuvent fournir d’autres informations intéressantes : module d’élasticité, limite du domaine élastique (déformation réversible), contraintes correspondant à d’autres niveaux de déformation, ...

Détermination de la déformation sous charge en compression et conditions de température spécifiées des matériaux isolants NBN EN 1605

Dans la pratique, il n’est pas rare que les matériaux isolants soient soumis conjointement à des sollicitations mécaniques et thermiques (isolant sous un sol chauffant, p. ex.). Pour certains matériaux, l’exposition à des températures élevées affecte les propriétés mécaniques. Il est donc utile d’évaluer leur comportement sous l’effet combiné d’une charge et d’une température élevée.

L’essai consiste à soumettre les échantillons à une charge et une température spécifiées (mise sous charge en étuve régulée en température) pendant une durée déterminée. L’épaisseur est mesurée à intervalles de temps réguliers et la déformation relative est évaluée en deux étapes avec, pour chacune d'elles, des conditions différentes de température et de temps.

Mesure de la stabilité dimensionnelle des matériaux isolants NBN EN 1604

Les matériaux isolants utilisés dans le bâtiment peuvent être soumis à diverses températures (jusqu’à environ 50° C sous un sol chauffant, 70-80° C en toiture plate sous une étanchéité foncée, -20° C en cellule de congélation, ...). Certains produits peuvent se déformer à la suite de ces sollicitations thermiques.

L’essai consiste à mesurer avec précision toutes les dimensions des échantillons de matériau avant et après les avoir soumis à divers conditionnements (48 h à -20° C, 48 h à 70° C et 90° C d’humidité relative, ...) et à déterminer les variations dimensionnelles relatives subies dans les différentes directions.

Mesure de la masse volumique apparente de matériaux d’isolation en vrac NBN EN 1602

De plus en plus de matériaux sont utilisés en vrac pour la postisolation des habitations, par injection dans la coulisse des murs, par exemple (billes de polystyrène, laine de verre, ...). Un cadre réglementaire a récemment été établi, impliquant différents contrôles sur les produits. Un essai courant est la détermination de la masse volumique d’échantillons prélevés sur chantier (le plus souvent par un organisme de contrôle) : le matériau est introduit, par la même méthode que celle appliquée sur le chantier, dans un récipient au volume connu. La mesure de la masse de matériau permet alors de déterminer sa masse volumique apparente, et donc d’estimer la densité de matériau réellement mise en œuvre dans le bâtiment. Cette mesure s’accompagne le plus souvent de celle de la conductivité thermique (laboratoire ‘Caractéristiques Energétiques’).

Autres essais

Matériaux d’isolation
NBN EN 822 Longueur et largeur
NBN EN 823 Epaisseur
NBN EN 1602 Masse volumique
NBN EN 826 Comportement en compression
NBN EN 1603 Stabilité dimensionnelle dans des conditions de laboratoire constantes et normales
NBN EN 826 et e-cahier 3230 CSTB Détermination des déformations et charges de service Rcs et ds, mesure de l’influence de la température sur Rcs et ds
NBN EN 1604 Stabilité dimensionnelle dans des conditions de température et d’humidité spécifiées
NBN EN 1605
UEAtc* § 4.51
Comportement sous charge répartie dans des conditions spécifiées
NBN EN 1607 Résistance à la traction perpendiculairement aux faces (cohésion)
NBN EN 1609 Absorption d’eau à court terme par immersion partielle
NBN EN 12087 Absorption d’eau à long terme par immersion partielle ou totale
NBN EN 12088 Absorption d’eau à long terme par diffusion
NBN EN 824 Equerrage
NBN EN 825 Planéité (initiale ou après immersion partielle)
NBN EN 12089 Comportement en flexion
NBN EN 1606 Fluage en compression
e-cahier 3669 CSTB Déformation sous charge maintenue
NBN EN 1608 Résistance à la traction parallèlement aux faces
NBN EN 12090 Résistance au cisaillement
NBN EN 12430 Comportement sous charge ponctuelle
NBN EN 12431 Compressibilité (épaisseur des produits d’isolation pour sol flottant)
UEAtc* § 4.31 Comportement aux variations de la température
UEAtc* § 4.32 Incurvation sous l’effet d’un gradient thermique
UEAtc* § 4.41 Comportement vis-à-vis de l’humidité
UEAtc* § 4.52 Mise en charge statique concentrée sur les parties en porte à faux
UEAtc* § 4.53 Mise en charge concentrée à mi-point d’une portée libre
NBN EN ISO 12570 Taux d’humidité par séchage à chaud 
  Conditionnements à diverses conditions de température et humidité relative
(*) Guide technique UEAtc pour l’agrément des systèmes isolants supports d’étanchéité des toitures plates et inclinées.
Evaluation de la stabilité dimensionnelle d’un matériau isolant.
Evaluation de la stabilité dimensionnelle d’un matériau isolant.

Essais sur membranes d’étanchéité

Détermination des propriétés en traction de membranes d’étanchéité NBN EN 12311-1 et -2

Les membranes d’étanchéité peuvent être soumises à divers efforts et il est utile de pouvoir en mesurer les caractéristiques mécaniques. L’essai consiste à soumettre des échantillons de membranes d’étanchéité (synthétiques ou bitumineuses) à un effort de traction croissant ainsi qu’à établir la courbe ‘force-déplacement’ dont on déduira :

Mesure de la résistance au cisaillement ou au pelage des recouvrements de membranes d’étanchéité NBN EN 12316-1 et -2, NBN EN 12317-1 et -2

La qualité des recouvrements (joints) des membranes d’étanchéité est un élément-clé de leur fonctionnement : un revêtement d’étanchéité ne peut être étanche si ses recouvrements ne le sont pas. Pour évaluer la qualité des recouvrements de membranes d’étanchéité (bitumineuses ou synthétiques), on en mesure la résistance au pelage et au cisaillement. L’essai consiste à exercer sur un échantillon de recouvrement un effort de pelage ou de cisaillement à vitesse constante, et à observer l’évolution de la force appliquée (valeur maximale et valeur moyenne durant l’essai).

Evaluation de la souplesse à basse température de membranes d’étanchéité NBN EN 1109, NBN EN 495-5

Le principe de l’essai consiste à immerger des éprouvettes de membrane d’étanchéité dans un bain thermostatique à température donnée et à les plier au moyen de trois cylindres. L’opération est renouvelée à différentes températures, afin de déterminer la température de pliage la plus basse pour laquelle il n’y a pas de fissuration des éprouvettes : la température de pliage à froid. Celle-ci donne une idée du comportement des matériaux à basse température, de leur souplesse, et de leur vieillissement éventuel (beaucoup de matériaux se fragilisant après vieillissement).

Evaluation de la stabilité dimensionnelle de membranes d’étanchéité NBN EN 1107-1 et -2

Les membranes d’étanchéité peuvent être soumises à des températures extrêmes (jusqu’à 70° C voire 80° C en cas de couleur foncée et de fort ensoleillement, p. ex.). Cela peut entraîner des variations dimensionnelles, responsables de contraintes importantes dans les membranes, voire de leur arrachement (aux relevés p. ex.).

La détermination de la stabilité dimensionnelle consiste à soumettre des éprouvettes à une exposition de durée donnée à température élevée, suivie d’un refroidissement, et à déterminer les variations dimensionnelles relatives au moyen de plots de mesure préalablement collés sur les éprouvettes.

Autres essais

Membranes d’étanchéité bitumineuses et synthétiques
NBN EN 1849-1 et NBN EN 1849-2 Epaisseur et masse surfacique
NBN EN 12311-1 et NBN EN 12311-2 Propriétés en traction
NBN EN 12310-1 et NBN EN 12310-2 Résistance à la déchirure au clou (bitumineuses ou synthétiques) ou avec entaille (synthétiques)
NBN EN 1107-1 et NBN EN 1107-1 -2 Stabilité dimensionnelle
NBN EN 1109 Souplesse à basse température (bitumineuses)
NBN EN 495-5 Souplesse à basse température (synthétiques)
NBN EN 12316-1 et NBN EN 12316-2 Résistance au pelage des joints
NBN EN 12317-1 et NBN EN 12317-2 Résistance au cisaillement des joints
NBN EN 12691 (2001/2006) Résistance à l’impact
NBN EN 12730 Résistance au poinçonnement statique
UEAtc** § 4.33 Résistance au pelage sur supports
NBN EN 1110 Résistance au fluage à température élevée (membranes bitumineuses)
NBN EN 1848-1 et NBN EN 1848-2 Largeur et longueur
UEAtc** § 4.3.13 Absorption d’eau (synthétiques)
NBN EN 12039 Adhésion des granules (membranes bitumineuses)
NBN EN 1928 Etanchéité à l’eau
NBN EN 1548 Résistance au bitume (membranes synthétiques)
NBN EN 1296 Perte de masse (membranes synthétiques)
  Expositions à diverses température et humidités relatives, UV, alcalis, produits chimiques, …
 
NBN EN 1928 Etanchéité à l’eau
 
Etanchéités liquides
NBN EN ISO 527 Propriétés en traction
ETAG 005 – TR 0003 Etanchéité à l’eau
ETAG 005 – TR 0004 Adhérence / délamination
ETAG 005 – TR 0006 Résistance au poinçonnement dynamique
ETAG 005 – TR 0007 Résistance au poinçonnement statique
ETAG 005 – TR 0009 Résistance au glissement
ETAG 005 – TR 0010 Conditionnement par exposition aux UV
ETAG 005 – TR 0011, 0012 Conditionnement 30 ou 60 jours sous eaux à 60°C
(**) Guide technique UEAtc pour l’agrément des systèmes d’étanchéité de toiture en feuilles de bitume polymère polypropylène atactique (APP) ou styrène-butadiène-styrène (SBS) armées / en EPDM (caoutchouc-éthylène-propylène-diène) non armés, armés et/ou sous-facés / en polyoléfines flexibles (FPO) non armés, armés et/ou sous-facés / en PVC (polychlorure de vinyle) non armés, armés et/ou sous-facés.
Evaluation de la stabilité dimensionnelle d’une membrane d’étanchéité.
Evaluation de la stabilité dimensionnelle d’une membrane d’étanchéité.

Essais sur mastics

Mesure de la reprise élastique de mastics NBN EN ISO 7389

Pour cet essai, des éprouvettes sont confectionnées en appliquant le mastic à tester entre deux supports (en aluminium, mortier, ...). Après un conditionnement cyclique alternant expositions à température élevée et immersions dans l’eau, les éprouvettes sont mises en extension, maintenues pendant une durée déterminée, puis relâchées. La comparaison des largeurs des éprouvettes avant et après extension permet de déterminer la reprise élastique en %, soit la capacité du matériau à reprendre sa forme initiale.

Autres essais

NBN EN ISO 868 Dureté par pénétration au moyen d'un duromètre (dureté Shore)
NBN ISO 7389 Reprise élastique
NBN ISO 8339 Propriétés de traction
NBN EN 527-1 Propriétés en traction suite à l’exposition au rayonnement solaire
NBN EN ISO 7390 Résistance au coulage
NBN EN ISO 10563 Variations de masse et de volume
NBN EN ISO 8340 Propriétés de déformation sous traction maintenue
NBN EN ISO 9046 Propriétés d’adhésivité/cohésion à température constante
NBN EN 9047 Propriétés d’adhésivité/cohésion à température variable
NBN EN ISO 10590 Propriétés de déformation sous traction maintenue après immersion
NBN EN ISO 10591 Propriétés d’adhésivité/cohésion après immersion
NBN EN ISO 11432 Résistance à la compression

Vieillissements artificiels, conditionnements

La mesure des différentes caractéristiques des matériaux s’effectue souvent à l’état neuf, mais également après divers conditionnements ou vieillissements artificiels, afin d’examiner l’évolution dans le temps des matériaux : exposition à des températures négatives ou élevées, aux rayons UV, à l’effet combiné de la température et de l’humidité (immersion ou humidité relative élevée), ...

Essais in situ

Le laboratoire n’effectue actuellement aucun essai in situ, mais des essais de caractérisation divers sont très régulièrement réalisés sur des échantillons prélevés in situ, que ce soit dans le cadre de la certification (par un organisme de contrôle) ou d’avis techniques et d’expertises (par le demandeur ou par un collaborateur du département Avis Techniques et Consultance).

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