Il y aura de nombreux joints après le raccordement des panneaux muraux extérieurs préfabriqués ou des composants extérieurs, donc l’étanchéité des joints est un problème très important qui ne peut être ignoré. Comme stipulé dans le:« Les joints des panneaux extérieurs préfabriqués, des ouvertures des fenêtres et portes et d’autres pièces faibles étanches doivent adopter une combinaison de méthodes étanches et de systèmes structurels étanches. »Dans certaines régions, il existe la méthode « étanche du matériau plus imperméable structurel » pour les joints verticaux. Mais quelles que soient les méthodes de conception, le mastic est la première précaution contre l’étanchéité, il faut donc prêter attention au choix des scellants.
Pour les scellants 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’adhérer à lui pour les scellants ordinaires. De plus, la surface du béton est lâche et poreuse, ce qui réduit la surface d’adhésion efficace. Il est donc nécessaire que les scellants aient une excellente adhérence au béton.
De plus, des phénomènes anti-alcalins du béton peuvent également survenir, notamment dans les zones pluvieuses du sud, ce qui peut causer de graves dommages à l’interface adhésive du scellant. Ainsi, l’adhérence du béton est le premier facteur lorsqu’il s’agit de choisir des scellants pour les bâtiments préfabriqués.
Parmi les scellants pour béton actuellement sur le marché, un composant scellant silane modifié et un scellant polyuréthane ont une bonne adhérence au béton, tandis que deux composants doivent être équipés d’un apprêt pour former l’adhérence. Cependant, l’adhérence au béton du silicone traditionnel est mauvaise.
- Image 1. Défaillance de cohésion et défaillance d’adhérence du scellant
(2) Résistance aux intempéries
Les joints des panneaux extérieurs préfabriqués sont généralement utilisés comme jonctions de séparation de la surface décorative, tandis que les joints de scellant sont traités comme des joints d’ouverture. De plus, les joints pour panneaux préfabriqués doivent résister à l’érosion prolongée du soleil et de la pluie, ce qui nécessite une excellente résistance aux intempéries du scellant. La résistance aux intempéries des scellants dépend de leur structure moléculaire ; plus l’énergie de liaison de la chaîne principale est grande, meilleure est la résistance aux intempéries. Cependant, la résistance aux intempéries du scellant silicone est la meilleure, puis celle MS, et celle en polyuréthane sont les plus graves, qui sont faciles à fissurer et à faire de la craie à l’extérieur.
La structure principale de la chaîne, la comparaison de l’énergie de liaison et de l’énergie UV pour tous les types de scellants pour panneaux préfabriqués en béton sont les suivants :
| Types de scellants |
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 |
- Photo 2. Dégâts du scellant en polyuréthane après rayonnement UV
(3) Peinture
Lorsque le joint des panneaux préfabriqués est gros à cause d’une erreur d’installation de levage et que le mastic doit être peint avec des revêtements, la compatibilité entre le scellant et le revêtement est essentielle. En raison de la surface hydrophobe et oléophobe du silicone sealant, le revêtement est difficile à humidifier sur sa surface, et il ne peut pas former un film de peinture ni provoque fissures et décollements après séchage.
Mais le scellant silane modifié et le scellant polyuréthane sont excellents avec les revêtements, la surface peut être peinte avec des revêtements.
- Photo 3. Le scellant silicone provoque des fissures et des écaillages des revêtements
(4) Résistance aux taches
Le béton est un matériau poreux, facile à polluer, donc la résistance aux taches doit être prise en compte lors du choix des scellants. Parce que le silicone ordinaire pénètre dans les pores du matériau grâce à la migration des plastifiants, il provoque une pollution de pénétration permanente (impossible à nettoyer) ; quant à cela, la surface du scellant silicone est chargée électriquement, qui absorbe facilement la poussière dans l’air ; cela provoque une pollution verticale sous la jonction du joint après la brosse de la pluie. La pollution (qui peut être nettoyée) influence non seulement l’apparence des bâtiments, mais elle est aussi difficile à nettoyer. En même temps, elle augmente le coût d’entretien. Mais les scellants MS ne contiennent pas d’huile de silicium ni de plastifiant à petites molécules et présentent une excellente résistance aux taches.
- Image 4. Pollution causée par le silicone d’étanchéité
Causes et méthodes de prévention de la pollution au silicone sur un mur rideau de construction
(5) Capacité anti-mouvement
En raison de l’existence de mouvements entre les couches causés par un vent fort et des tremblements de terre, des mouvements d’expansion causés par la dilatation chaude et la contraction froide, des mouvements secs causés par la retrait sec et des mouvements de sédimentation causés par la sédimentation des fondations sur les bâtiments préfabriqués, la force requise pour le scellant est très élevée. Par conséquent, le joint doit avoir une capacité de mouvement et une élasticité exceptionnelles. Aujourd’hui, la largeur de jonction des bâtiments préfabriqués est généralement conçue à 20 mm, et la déformation des joints est principalement causée par la dilatation et la contraction thermiques des composants, nous pouvons donc calculer selon la largeur de joints et choisir le bon scellant pour joints de dalle en béton avec une capacité de mouvement appropriée.
Formule simplifiée pour le calcul de la largeur ordinaire des joints extérieurs du PC :
W>δ/ε×100 %+|We|
W = largeur de joint conçue (la largeur standard domestique est généralement de 20 mm) ;
δ=déformation de différence de température du composant/mm=L·α·△T ;
L=longueur de la composante (direction de déformation)
α = coefficient de dilatation linéaire du béton, généralement pris comme (10×10-6)m/ °C
△T = différence limite de température de l’interface en béton, généralement prise à 80°C ;
ε = mouvement du scellant % ;
|We|= erreur de construction de joint (généralement prise comme 5 mm)
Exemple de calcul :
Lorsque la longueur du panneau de béton est L=3000 mm, le mouvement du joint ε>L·α·△T/ (W -|We|)·100 %=3000× 10×10-6 ×80/(20-5)×100 %=16 %
Comme stipulation deJC/T 881 , le niveau de mouvement des scellants peut être divisé en 7,5, 12,5, 20 et 25, donc la capacité de mouvement du mastic utilisé dans l’assemblage des bâtiments préfabriqués doit être d’au moins 20 ou même plus.
De plus, il faut noter que le sous-niveau du mastic est divisé en faible module et haut module. Comme la surface du scellant est relativement lâche et a une faible résistance, si les scellants ont un haut module et une résistance de cohésion, il est facile de provoquer une rupture de la liaison à l’interface du béton. Mais le mastic à faible module est relativement mou, la résistance à la cohésion est inférieure à la résistance d’adhérence de l’interface, il peut mieux adapter la déformation et il n’est pas facile d’être détruit, donc la capacité de déplacement des scellants utilisés sur les bâtiments préfabriqués doit être de 20 LM et 25 LM.
Lorsque les assemblages de construction présentent une déformation permanente due à un séisme ou à un matériau sec et un retrait, ce qui entraîne une contrainte continue sur le scellant. Et le joint 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 joint ne soit pas endommagé.
(6) Performance en construction
Le scellant peut être divisé en un composant et deux composants, prenons par exemple le scellant silane modifié, la comparaison des performances de construction entre un et deux composants comme suit :
Performance en construction
(Scellant MS) |
Avantage |
Inconvénient |
Un scellant à un seul composant
(Durcissement de l’humidité) |
- Facile à exploiter en construction
- Moins de pertes
- Tonification par usine, aucune différence
|
- Vitesse de durcissement relativement lente
|
Scellant à deux composants
(Réaction qui se récipit) |
- Vitesse de durcissement rapide
|
- Un équipement de mélange spécial et un pistolet à mastic sont nécessaires, les exigences de construction sont élevées
- Un solvant organique (inflammable) est nécessaire pour nettoyer les outils
- L’adhérence dépend vraiment de l’apprêt
- Le toning est sur place, la différence se produit
|
Actuellement, il manque encore de professionnels dans la construction des scellants utilisés sur les bâtiments préfabriqués. De plus, l’environnement de construction sur le chantier est complexe. Ainsi, il faut aussi prendre en compte comment faire fonctionner rapidement un scellant par un ouvrier ordinaire et garantir la qualité de la construction. En fait, un joint à un seul composant est plus adapté à la construction sur site.
Image 5. Machine de mélange spéciale et pistolet à scellant pour scellant à deux composants
De plus, il faut faire davantage attention à l’apprêt. Comme il peut y avoir de l’agent déversant 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 l’imperméabilité. Ainsi, l’apprêt à brosser doit être une étape nécessaire lors de la construction 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 |
Excellent |
Bien |
Mauvais |
| Peinture |
Excellent |
Excellent |
Mauvais |
| Résistance aux taches |
Excellent |
Excellent |
Mauvais |
| Résistance à la chaleur |
Bien |
Mauvais |
Excellent |
| Résistance aux intempéries |
Bien |
Mauvais |
Excellent |
| Stabilité du stockage |
Bien |
Mauvais |
Excellent |
| Substrat d’application |
Béton, métal |
Béton, métal |
Verre, métal |
En conclusion, un scellant silane modifié doit être choisi pour le joint des murs préfabriqués extérieurs, car pour le joint de la paroi intérieure, un scellant silane modifié ou un scellant polyuréthane peut être choisi.
Les propriétés techniques du mastic utilisé pour les assemblages de bâtiments préfabriqués doivent être conformes aux exigences de la norme industrielle actuelleJC/T 881 < Building sealants for joint of concrete construction>. La profondeur du scellant doit être comprise entre la moitié de la largeur du scellant et la largeur du scellant, soit 1/2 de la largeur w ≤ Profondeur d ≤ Largeur w, et la profondeur ne doit pas être inférieure à 8 mm. Et les exigences de construction du joint doivent se conformerArticle 12.3.12 du JGJ 1-2014< Technical specification for precast concrete structures>: « La construction étanche du joint extérieur du panneau mural doit respecter la stipulation suivante :
1. La cavité des joints des panneaux doit être nettoyée avant une construction étanche
2. Le matériau arrière doit être rempli selon l’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 conforme à l’approche proposée par les fabricants.
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