Le choix du scellant pour l’étanchéité des joints sur les bâtiments préfabriqués

03 / 03 / 2021

The selection of sealant for joint sealing on prefabricated buildings

Il y aura de nombreux joints après l’épissage de panneaux de murs extérieurs préfabriqués ou de composants de murs extérieurs, de sorte que l’étanchéité des joints est un problème très important qui ne peut être ignoré. Comme il était stipulé dans la: « Les joints des panneaux extérieurs préfabriqués, des ouvertures de fenêtres et de portes et d’autres pièces faibles imperméables doivent adopter une combinaison de méthodes d’étanchéité des matériaux et des méthodes d’étanchéité structurelle. » Dans certaines normes, il existe la méthode « matériau imperméable plus imperméable structurel » pour les joints verticaux. Mais quel que soit le type de méthode de conception, le scellant est la première précaution imperméable, vous devez donc faire attention au choix des scellants.

Pour les mastics utilisés sur les bâtiments préfabriqués, il existe principalement 6 difficultés techniques :

(1)Adhérence du béton
Le béton est un matériau alcalin, il est difficile de s’y lier pour les mastics ordinaires. De plus, la surface du béton est lâche et poreuse, ce qui réduit la surface adhésive efficace. Ainsi, il est nécessaire que les scellants aient une excellente adhérence au béton.
En outre, un phénomène anti-alcalin du béton peut également se produire, en particulier dans les zones pluvieuses du sud, ce qui peut causer de graves dommages à l’interface adhésive du mastic. Ainsi, l’adhérence du béton est le premier facteur lorsqu’il s’agit de choisir des produits d’étanchéité pour les bâtiments préfabriqués.
Parmi les scellants pour béton sur le marché de nos jours, le scellant au silane modifié à un composant et le scellant au polyuréthane ont une bonne adhérence au béton, le scellant au silane modifié à deux composants doit être équipé d’un apprêt pour former une adhérence. Cependant, l’adhérence au béton du mastic silicone traditionnel est mauvaise.

  • Illustration 1. Défaut de cohésion et défaut d’adhérence du mastic


(2)Résistance aux intempéries
Les joints des panneaux extérieurs préfabriqués sont généralement utilisés comme joints de séparation de la surface décorative, les joints d’étanchéité sont traités comme des joints d’ouverture. En outre, le scellant de joint de panneau préfabriqué doit résister à la lumière du soleil à long terme et à l’érosion par la pluie, de sorte qu’une excellente résistance aux intempéries du scellant est requise. La résistance aux intempéries des mastics dépend de sa structure moléculaire, plus l’énergie de liaison de la chaîne principale est importante, meilleure est la résistance aux intempéries. Cependant, la résistance aux intempéries du mastic silicone est la meilleure, puis le mastic MS et le mastic polyuréthane sont les pires, ce qui est facile à fissurer et à craindre à l’extérieur.
La comparaison de la structure de la chaîne principale, de l’énergie de liaison et de l’énergie UV de tous les types de scellant pour les panneaux de béton préfabriqués sont les suivantes :

Types de scellant Silicone Polyuréthane Silane modifié  
Structure de la chaîne principale Si-O C-O C-N C-O C-C Si-O Énergie UV
Énergie de liaison
(KJ/mol)
444 339 284 339 348 444 399

  • Image 2. Dommages du mastic polyuréthane après les rayons UV

(3)Aptitude à la peinture
Lorsque le joint des panneaux préfabriqués est grand en raison d’une erreur d’installation du levage et que le mastic doit être peint avec des revêtements, la compatibilité du scellant et du revêtement est vitale. En raison de la surface hydrophobe et oléophobe du mastic silicone, le revêtement est difficile à mouiller sur sa surface, et il ne peut pas former de film de peinture ou provoquer la fissuration et l’écaillage du revêtement après séchage.
Mais le mastic au silane modifié et le mastic polyuréthane ont une excellente compatibilité avec les revêtements, la surface de celui-ci pourrait être peinte avec des revêtements.

  • Graphique 3. Le mastic silicone provoque la fissuration et le pelage des revêtements

(4)Résistance aux taches
Le béton est un matériau poreux, qui est facile à polluer, il faut donc se préoccuper de la résistance aux taches lors du choix des mastics. Parce que le silicone ordinaire pénètre dans les pores du matériau en raison de la migration des plastifiants, il provoquera une pollution permanente par pénétration (ne peut pas être nettoyé) ; Pendant ce temps, la surface du mastic silicone a une charge électrique, qui est facile à absorber la poussière dans l’air, cela provoquera une pollution verticale sous le joint du scellant après le pinceau de la pluie. La pollution (peut être nettoyée) influence non seulement l’apparence des bâtiments, mais il est également difficile à nettoyer. Dans le même temps, cela augmentera le coût de maintenance. Mais les scellants MS ne contiennent pas d’huile de silicium et de plastifiant à petites molécules et présentent une excellente résistance aux taches.

  • Illustration 4. Pollution causée par le mastic silicone
Causes et méthodes de prévention de la pollution par le silicone sur les murs-rideaux d’immeuble

(5)Capacité anti-mouvement
En raison de l’existence d’un mouvement intercouche causé par un vent fort et un tremblement de terre, d’un mouvement d’expansion causé par une expansion à chaud et une contraction à froid, d’un mouvement sec causé par un retrait à sec et d’un mouvement de sédimentation causé par la sédimentation des fondations sur les bâtiments préfabriqués, la force requise du scellant est très élevée. Par conséquent, le scellant doit avoir une capacité de mouvement et une élasticité exceptionnelles. De nos jours, la largeur du joint des bâtiments préfabriqués est généralement de 20 mm, et la déformation du joint est principalement causée par la dilatation thermique et la contraction des composants, de sorte que nous pourrions calculer en fonction de la largeur du joint et choisir le bon scellant pour joint de dalle de béton avec une capacité de mouvement appropriée.

Formule simplifiée pour le calcul de la largeur extérieure du joint PC ordinaire :
W>δ/ε×100%+|Nous|
W = largeur de joint conçue (la largeur standard domestique est généralement de 20 mm) ;
δ=différence de température déformation du composant/mm=L·α·△T ;
L=longueur du composant (direction de déformation)
α= coefficient de dilatation linéaire du béton, généralement pris comme suit : (10×10-6)m/ °C
△T = différence de température limite de l’interface béton, généralement prise à 80°C ;
ε=mouvement du produit d’étanchéité % ;
|Nous|=erreur de construction du joint (généralement considérée comme 5mm)


Exemple de calcul :
Lorsque la longueur du panneau de composant en béton est L = 3000 mm, le mouvement du mastic ε>L·α·△T/ (W -|We|)·100%=3000× 10×10-6 ×80/(20-5)×100%=16%

Comme la stipulation de JC/T 881 , le niveau de mouvement des scellants peut être divisé en 7,5, 12,5, 20 et 25, de sorte que la capacité de mouvement du scellant utilisé dans le joint des bâtiments préfabriqués doit être d’au moins 20 ou même plus.
En outre, le sous-niveau de mastic doit être noté qu’il est divisé en module faible et module élevé. Étant donné que la surface du scellant est relativement lâche et a une faible résistance, si les scellants ont un module et une résistance de cohésion élevés, il est facile de provoquer une défaillance de l’adhérence du mastic à l’interface du béton. Mais le mastic à faible module est relativement mou, la force de cohésion est inférieure à la force d’adhérence de l’interface, il peut mieux adapter la déformation et pas facile à détruire, de sorte que la capacité de mouvement des scellants utilisés sur les bâtiments préfabriqués doit être de 20LM et 25LM.

Lorsque les joints du bâtiment ont une déformation permanente due à un tremblement de terre ou à un séchage et un retrait du matériau, ce qui produira une contrainte continue sur le scellant. Et le mastic MS présente une excellente élasticité et une capacité de relaxation des contraintes, il peut libérer la précontrainte au maximum lorsqu’il est soumis à une déformation permanente et garantir que le scellant ne soit pas endommagé.

(6)Performance de construction
Le scellant peut être divisé en un composant et deux composants, prenons l’exemple du scellant au silane modifié, la comparaison des performances de construction d’un mastic à un composant et à deux composants comme suit :

 
Performance de construction
(Mastic MS)
Avantage Désavantage
Mastic monocomposant
(Durcissement à l’humidité)
  • Facile pour l’opération de construction
  • Moins de pertes
  • Virage en usine, pas de différence
  • Vitesse de durcissement relativement lente
Mastic bicomposant
(Durcissement par réaction)
  • Vitesse de durcissement rapide
  • Un équipement de mélange spécial et un pistolet d’étanchéité sont nécessaires, les exigences de construction sont élevées
  • Un solvant organique (inflammable) est nécessaire pour nettoyer les outils
  • L’adhérence dépend sérieusement de l’apprêt
  • La tonification est sur place, une différence se produirait
 
À l’heure actuelle, il y a encore un manque de travailleurs professionnels dans l’aspect construction pour le scellant utilisé sur les bâtiments préfabriqués. De plus, l’environnement de construction sur le site est complexe. Ainsi, la façon de faire en sorte que l’ouvrier ordinaire saisisse rapidement le fonctionnement du scellant et d’assurer la qualité de la construction mérite également d’être prise en compte. En fait, le scellant monocomposant est plus approprié pour la construction sur site.



Illustration 5. Mélangeur spécial et pistolet d’étanchéité pour mastic bicomposant

De plus, il faut accorder plus d’attention à l’apprêt. Parce qu’il peut y avoir de l’agent d’évacuation de moisissure à la surface des composants, et qu’il est difficile d’éviter que la poussière ne puisse pas être nettoyée pendant la construction. Mais il est essentiel que l’apprêt améliore l’adhérence, scelle la poussière et favorise la propriété imperméable. Ainsi, le brossage de l’apprêt devrait être une étape nécessaire lorsqu’il s’agit de construire sur site.

Pour l’exigence de sélection du scellant utilisé sur les bâtiments préfabriqués, la comparaison détaillée des performances de tous les types de scellants sur le marché est la suivante :

 
  Silane modifié Polyuréthane Silicone
Adhérence du béton Excellente Bon Mauvais
Aptitude à la peinture Excellente Excellente Mauvais
Résistance aux taches Excellente Excellente Mauvais
Résistance à la chaleur Bon Mauvais Excellente
Résistance aux intempéries Bon Mauvais Excellente
Stabilité de stockage Bon Mauvais Excellente
Substrat d’application Béton, métal Béton, métal Verre, métal

En conclusion, le scellant au silane modifié doit être choisi pour l’étanchéité du joint du mur extérieur préfabriqué, tandis que pour le scellant au joint du mur intérieur, le scellant au silane modifié ou le scellant en polyuréthane peut être choisi.

Les propriétés techniques du scellant utilisé pour l’assemblage des bâtiments préfabriqués doivent être conformes aux stipulations de la norme actuelle de l’industrie JC/T 881 < Building sealants for joint of concrete construction> . La profondeur du mastic doit être comprise entre la moitié de la largeur du scellant et la largeur du scellant, c’est-à-dire 1/2Largeur w ≤Profondeur d ≤Largeur w, et la profondeur ne doit pas être inférieure à 8 mm. Et les exigences de construction du scellant doivent être conformes à Article 12.3.12 des JGJ 1-2014< Technical specification for precast concrete structures>: " La construction étanche du joint du panneau mural extérieur doit être conforme à la stipulation suivante :
1. La cavité commune des panneaux doit être nettoyée avant la construction étanche
2. Le matériau du dos doit être rempli comme exigence de conception
3. Le matériau d’étanchéité doit être plein, non poreux, homogène, droit et avoir une surface lisse, et la profondeur doit répondre aux exigences de conception.


L’opération de construction spécifique doit être en accord avec l’approche de construction proposée par les fabricants.


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