Bibliographie & annexes
Quiz & test
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article présente des études de cas concernant l'adhésion entre matériaux de construction. La méthodologie employée consiste à effectuer des essais de pelage (une membrane de renfort flexible étant insérée dans la couche à peler) et à caractériser les faciès de rupture (par spectroscopie et microscopie). Deux interfaces distinctes (granulats/bitume et béton/revêtement de peinture) sont caractérisées afin d'établir le potentiel d'application de cette méthodologie et d'étudier les mécanismes d'adhésion.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
This article presents case studies of adhesion between building materials. The method used consists of peel tests (a flexible reinforcing membrane is inserted into the layer to be peeled) and characterization of the fracture surfaces by spectroscopy and microscopy. Two distinct interfaces (aggregate/bitumen and concrete/paint coating) are characterized to assess the potential for the application of this method and to study the adhesion mechanisms.
Auteur(s)
-
Matthieu HORGNIES : Docteur en science des matériaux - Chargé de recherche - Centre de recherche de Lafarge, Saint Quentin-Fallavier, France
INTRODUCTION
L’étude de l’adhésion entre matériaux de construction est un vaste sujet avec de très nombreuses implications. Comprendre les mécanismes d’adhésion et améliorer l’adhérence s’avèrent ainsi nécessaires afin d’augmenter la durée de vie des routes mais aussi pour pérenniser l’esthétique des façades en béton recouvertes de peinture. Cet article se propose d’exemplifier l’utilisation d’une méthodologie de pelage, comprenant une membrane de renfort flexible, associée à l’analyse de la composition chimique superficielle des faciès de rupture. Cette quantification au plus juste de l’adhérence et la corrélation des forces de pelage avec des analyses des faciès de rupture sont déjà utilisées pour étudier l’adhésion d’autres types de matériaux (le plus souvent à base polymère) mais sont relativement peu appliquées dans le domaine des matériaux de construction. Les études de cas présentées dans cet article concernent l’adhésion entre deux interfaces particulières de matériaux de construction (granulats/bitume et béton/peinture de protection). En effet, plusieurs paramètres similaires influencent l’adhérence entre ces deux couples de matériaux : la rugosité, la porosité et la composition (minéralogie) des substrats (granulats ou béton), mais aussi la mouillabilité et la rhéologie des matières organiques, etc.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
adhesion | peeling test | fracture surfaces
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Construction et travaux publics > Les superstructures du bâtiment > Les matériaux de construction > Études de cas concernant l’adhésion entre matériaux de construction > Conclusions
Cet article fait partie de l’offre
Frottement, usure et lubrification
(92 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Glossaire – Définitions
En anglais
7. Conclusions
Les tests de pelage (basés sur l’utilisation d’une membrane de renfort) et les caractérisations des faciès de rupture ont été efficacement associés pour mesurer l’adhérence et étudier l’adhésion entre le bitume et les granulats (en fonction de la minéralogie des roches), et entre le revêtement de protection de type peinture et la surface du béton. La méthode de pelage développée, consistant en l’insertion d’une membrane flexible dans la masse de la couche organique à peler, permet de mesurer efficacement et de manière reproductible les forces de pelage entre le matériau organique (composé de bitume ou de revêtement de polyurée) et le substrat minéral (composé de granulats ou de béton, respectivement).
Après un processus de vieillissement sous l’eau pour initier le décollement, la fissure s’est propagée exclusivement dans la masse de bitume lors du pelage sur des roches de type dolomie, alors que la propagation de fissure s’effectuait plutôt à l’interface dans le cas de roche granitique. De plus, cette méthodologie de pelage a mis en évidence de faibles forces lors du pelage du bitume sur certaines zones du granite. La détection par spectrométrie XPS d’un élément marqueur (le soufre) a montré l’absence de résidus de bitume sur les cristaux de feldspath alcalin après pelage, démontrant que ce type de minéral semblait affaiblir l’adhésion avec le bitume.
Les essais de pelage et les analyses IR ont par ailleurs mis aussi en évidence que l’adhésion du revêtement de protection à base polyurée sur la surface de béton était régie par son ancrage mécanique. Certains revêtements de moules du béton tendent à induire un micro-arrachement de la peau du béton lors du démoulage, ce qui a tendance à ouvrir la porosité de la surface et à faciliter la pénétration du revêtement liquide lors de son application, et par conséquent à améliorer fortement l’adhésion. Au contraire, des revêtements de moules induisant une surface de béton plane et lisse limiteraient la possibilité d’ancrage du revêtement liquide (avant sa réticulation). Il a été démontré par cette méthodologie mêlant essai de pelage et analyse des faciès de rupture que d’autres paramètres pouvaient également affaiblir l’ancrage mécanique du revêtement sur le béton (comme la croissance des cristaux de portlandite...
L'expertise technique et scientifique de référence
TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :
Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.
Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.
de Techniques de l’Ingénieur ! Acheter le module
Cet article fait partie de l’offre
Frottement, usure et lubrification
(92 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Conclusions
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GORKEM (C.), SENGOZ (B.) - Predicting stripping and moisture induced damage of asphalt concrete prepared with polymer modified bitumen and hydrated lime - . Construction and Building Materials, 23, 2227-2236 (2009).
-
(2) - JAHROMI (S.G.) - Estimation of resistance to moisture destruction in asphalt mixtures - . Construction and Building Materials, 23, 2324-2331 (2009).
-
(3) - BOULANGE (L.), STERCZYNSKI (F.) - Study of interfacial interactions between bitumen and various aggregates used in road construction - . Journal of Adhesion Science and Technology, 26, 163-173 (2012).
-
(4) - BAGAMPADDE (U.), ISACSSON (U.), KIGGUNDU (B.M.) - Impact of bitumen and aggregate composition on stripping in bituminous mixtures - . Materials and Structure, 39, 303-315 (2006).
-
(5) - BUCKLEY (J.S.), TAKAMURA (K.), MORROW (N.R.) - Influence of Electrical Surface Charges on the Wetting Properties of Crude Oils - . Society of Petroleum Engineers Formation Evaluation, 332-340 (1989).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Les routes – Matériaux de chaussées souples et semi-rigides.
-
Dégradation et usure des revêtements routiers souples.
-
Granulats. Origines et caractéristiques.
-
Microanalyse X par sonde électronique – Principe et instrumentation.
-
Béton hydraulique – Mise en œuvre. Démoulage et parements.
NORMES
-
Bitumes et liants bitumineux – Spécifications des bitumes routiers NF EN 12591 AFNOR - AFNOR - 2009
-
Bitumes et liants bitumineux – Détermination de la pénétrabilité à l’aiguille NF EN 1426 AFNOR - AFNOR - 2007
-
Adhésifs – Essai de pelage pour un assemblage collé flexible-sur-rigide – Partie 1 : pelage à 90° NF EN 28510-1 AFNOR - AFNOR - 2014
ANNEXES
###
Laboratoires – Bureaux d’études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
Coating Research Institute (CoRI) http://www.cori-coatings.be/
Imperial College London, Department of Mechanical Engineering http://www3.imperial.ac.uk/mechanicalengineering
INSA Toulouse, Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions de Toulouse (LMDC) http://www-lmdc.insa-toulouse.fr/index.php
Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l’Aménagment et des Réseaux (IFSTTAR) http://www.ifsttar.fr/
IUT de Béthune, Laboratoire Génie Civil et géo-Environnement (LGCgE) http://www.lgcge.fr/
Mines Paristech, Centre de mise en Forme des Matériaux (CEMEF) http://www.cemef.mines-paristech.fr/fr
SINTEF, Civil and Environmental Engineering http://www.sintef.no/
Université de Liège, Architecture, Géologie, Environnement Constructions (ArGEnCo) http://www.argenco.ulg.ac.be/
University of Bristol, Faculty of Engineering http://www.bris.ac.uk/engineering/
University of Nottingham, Nottingham Transportation Engineering Centre http://www.nottingham.ac.uk/research/groups/ntec/index.aspx
University of Waterloo, Centre for Pavement and Transportation Technology https://uwaterloo.ca/centre-pavement-transportation-technology/
...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Frottement, usure et lubrification
(92 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Frottement, usure et lubrification
(92 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
