1.3 Dureté Evaluation et classification des matériaux – agrégats entrant dans la composition Echelle de Mohs Evaluation des couches d’usure – produit fini Guide Technique CSTB

Echelle de Mohs L’Echelle de dureté de Mohs: L’échelle de Mohs est la méthode la plus utilisée pour classer les pierres précieuses et autres minéraux ou matériaux selon leur dureté. Inventée par le minéralogiste allemand Friedrich MOHS en 1812, elle se réfère à la capacité d’un matériau à résister à la rayure (abrasion).

Référentiel La majorité des fabricants de durcisseurs pour sols industriels font référence à l’échelle de Mohs pour sélectionner les différents granulats qu’ils utilisent dans leurs couches d’usure.

Echelle de Mohs Le Diamant est 140 fois plus dur que le corindon Alumine (Al2O3) Corindon (Rubis et Saphir) 9 Carbure de tungstène 8.5 Alumine (Al2O3) + Chrome Corindon de Chrome 8.4 Fluo-silicate d’aluminium Topaze 8 Céramique 7 Silice (SiO2) Quartz Sable Siliceux Agate 6-7 Feldspaht 6 Acier 5-8.5 Basalte Chrome Alumine Carbure de silicium Corindon Emeri Carbure de bore Diamant Minéral 5 9.2 9.3 9.5 Carbone 10 Composition chimique Indice de dureté Le Diamant est 140 fois plus dur que le corindon

Echelle de Mohs (suite ) Laiton 3-4 Calcite calcaire 3 Argent 2.5-7 Or 2.5-3 Aluminium 2-2.9 Gypse 2 Talc 1 Médias plastiques Fluorite Platine Fer Agicides (Noyaux et coques) Verre Minéral 4 4.3 4-5 4.5-6.5 Composition chimique Indice de dureté Le QUARTZ est la forme naturelle de la Silice (SiO2)

Evaluation des couches d’usure Différents essais normalisés de résistance à l’abrasion étaient utilisés par les fabricants de durcisseurs avant la sortie du D.T.U. 13.3

L’usure est superficielle ESSAI TABER Ce test n’est absolument pas représentatif pour les couches d’usure pour sols industriels. L’usure est superficielle Essai TABER (juin 1981) : Selon la norme NF T 30-015 cet essai consiste à déterminer la résistance à l’abrasion des filmogènes (peinture ou vernis).

ESSAI CAPON L’usure attaque le matériau à cœur Essai CAPON (octobre 1982) : Selon la norme NF EN 102, cet essai consiste à déterminer la résistance à l’abrasion profonde sur les carreaux et dalles manufacturés (carrelage, …) . Novembre 2009 A Patrick DECOBECQ DPSI

On utilise également les essais: Autres essais On utilise également les essais: BOHME selon DIN 1100 (Allemagne). BCA selon BS 8204 (Royaume Uni). RWA (Rolling wheel). A noter que ces trois essais peut être utilisé au choix pour la détermination de la résistance à l’abrasion dans le cadre du marquage règlementaire CE. Normes 13

Aujourd’hui Norme française NF 11-101 Seul essai reconnu par les professionnels pour déterminer la mesure de résistance à l’usure par roulage pour sols industriels.

NORME FRANCAISE

Seul essai aujourd’hui reconnu par l’ensemble des acteurs du bâtiment et des travaux publics. (Bureaux de contrôle, assureurs, organismes publics …..) Témoin DUROMIT M

Formation produits et systèmes BIENVENUE Formation produits et systèmes Produits de cure

La cure des bétons Pourquoi ? Comment? Quand? Les Normes ? Le D.T.U 13.3 Les produits DUROMIT

La Cure Pourquoi? La cure du béton est la protection apportée pendant la phase de prise et de durcissement pour éviter l’évaporation trop rapide de l’eau qu’il contient et qui est indispensable à l’hydratation du ciment. Essentielle, la cure permet au béton de développer les propriétés requises telles que la durabilité, l’étanchéité, les résistances mécaniques, la résistance à l’usure, la stabilité volumétrique, la résistance au gel/dégel …..

évaporation de l’eau en excès RAPPEL Fabrication des bétons et mortiers La réaction du ciment Ciment + eau Pâte de ciment évaporation de l’eau en excès résistances Prise Dégagement de chaleur retrait porosité Durcissement 28 jours Exemple : 1 m 3 de béton (1000 litres) 300 kg de ciment Eau / Ciment = 0,5 150 litres d’eau 75 litres pour la réaction ciment / eau 75 litres pour la mise en place : évaporation Porosité théorique = 75 / 1000 = 7,5 %

La Cure Pourquoi? La cure permet de protéger la surface de la dalle qui, fortement enrichie en liant hydraulique apporté par la couche d'usure, est sensible à la dessiccation. Sans protection efficace, on voit rapidement apparaître des microfissures et du faïençage ainsi que du poudrage et du farinage de surface. Un traitement de «CURING» optimal permet notamment de remédier en grande partie à ces phénomènes. Il convient d'optimiser le choix du produit de cure en fonction de la destination de l'ouvrage.

La Cure Comment? Le but recherché est de recouvrir la surface du béton avec une membrane imperméable ou saturée en humidité celle ci. Plusieurs solutions: Arrosage Bâche Paillons, toiles maintenus humides Pose d'un géotextile Pulvérisation d’une résine (cas le plus courant).

Pulvérisation d’une résine La Cure Comment? Pulvérisation d’une résine Les produits de cure sont soit des émulsions résineuses directes (c'est-à-dire ou l'eau est le dispersant) qui se rompent instantanément lorsqu'on les applique sur le béton frais(en raison de la présence de chaux), soit des solutions de résine dans un solvant pétrolier(white spirit, xylène) qui s'évapore après pulvérisation. Lors de l’évaporation des solvants, les composés actifs forment une fine membrane imperméable servant à réduire ou à retarder l’évaporation de l’eau du béton.

Pulvérisation d’une résine La Cure Comment? Pulvérisation d’une résine Ces produits sont vaporisés manuellement au moment opportun ou de préférence mécaniquement, en respectant les quantités recommandées par les fabricants .

La Cure Comment? En règle générale pour être efficace la quantité minimale recommandée est de 0,100 a 0,150 kg/m²

Il faut donc mettre en œuvre la cure dès la finition obtenue. La Cure Quand? La cure doit intervenir le plus rapidement possible surtout lorsque les conditions climatiques ou ambiantes sont défavorables. (Vent, soleil, chaleur ou combinaison de plusieurs facteurs). Il faut donc mettre en œuvre la cure dès la finition obtenue.

Durée de la cure La cure est tout aussi importante l'été comme l'hiver. C'est la durée de la cure qui diffère entre l'été et l'hiver. En été, l'évaporation est importante mais sur une courte durée. La résistance (maturité) du béton est obtenue rapidement. L'eau est fixée très tôt par les grains de ciment. En hiver, l'évaporation est moins importante mais dure plus longtemps compte tenu du ralentissement de la prise et du durcissement.

Efficacité du produit de cure L’efficacité est mesurée par détermination d’un coefficient de protection à différents termes de maturation du béton selon la NORME NF P 18-370

La NORME La Norme NF P 18-370 fixe comme seuil d’admission un coefficient de protection ne devant pas être inférieur à : 90% à 6 H 85% à 24 H

D.T.U 13.3 Le D.T.U. 13.3 précise La face supérieure du dallage doit faire l’objet d’une cure par application d’un produit de finition, par arrosage ou par tout autre moyen, pour maintenir l’humidité en surface. Aucune référence de normes n’est précisée ainsi qu’aucun type de produit. (solvant, émulsion, …) Obligatoire même en présence de sol collé.

Cure et esthétique Quel que soit le produit ou la méthode de cure employé, lorsque le béton ou la couche d’usure sèche, ils présentent quelques jours après leur mise en œuvre un aspect mat et leur couleur s’éclaircie. Ce phénomène est due à l’apparition plus ou moins prononcée d’efflorescences primaires. Lors de l’évaporation de l’eau de gâchage , la vapeur d’eau entraîne des sels minéraux solubles(hydroxyde de calcium) qui s’oxydent au contact du gaz carbonique ambiant(acide carbonique) se transformant en carbonate de calcium blanchâtre pulvérulent.

Cure et esthétique L’épaisseur du film de cure ainsi que sa régularité peuvent également influer sur l’aspect final du dallage. Du pommelage apparaît quelques jours après la mise en œuvre puis s’estompe jusqu'à’ disparaître. Une surconsommation ponctuelle retarde le séchage et peut créer un désordre esthétique. L’élimination sera difficile et aléatoire. Un cure appliqué trop tôt sur un béton trop frais va pénétrer et tâcher de façon irréversible le dallage. Le type de matériel et son état d'entretien a une influence prépondérante sur le résultat.(gouttes, coulures, fuites, débit inadapté,…)

Cure et esthétique La qualité d’application du cure conditionne en grande partie l’aspect final d’un dallage industriel. C’est une opération importante qui ne doit absolument pas être négligée. Le cure est le premier produit que le client aperçoit sur un dallage neuf

Cures phase solvant Actuellement la majorité des produits de cure sont à base de résines en phase solvanté possédant des extrait sec variables. Les plus performants répondent aux exigences de la norme. Ils doivent être éliminés mécaniquement (grenaillage, sablage, …) ou chimiquement (solvants, décapants) avant pose d'un revêtement.

Cure phase aqueuse Des produits en phase aqueuse sont également disponibles sur le marché français. Ils apportent des avantages et des améliorations indéniables dans le domaine du Transport, de l'Hygiène et de la Sécurité en règle générale. Ils se déclinent en plusieurs versions pour: - dallages courants, colorés, techniques,… - sols destinés à recevoir un traitement - sols destiné à être recouvert par un carrelage, une peinture, une résine, … Seulement ils sont gélifs et la plupart du temps ils perdent leurs propriétés lors d’une exposition au GEL.

Cure Silicate Non filmogène ne nécessitent donc pas d'être éliminés avant pose d'un revêtement évitant l'utilisation de tout produits de décapage. Utilisé comme primaire pour l'application ultérieure d'un traitement bouche pores à base de copolymères acryliques. Ces produits répondent à la demande croissante en matière de respect de l'environnement.

Choisir un cure Le choix du produit de cure doit être fonction : des conditions climatiques, des conditions d’hygiène et de sécurité, de l’aspect esthétique souhaité, de la destination de l'ouvrage de l'application future d'un bouche pores…

Elimination du cure Produits et Procédé

Elimination du cure Le produit de cure a une action temporaire. Les produits formant un film s'éliminent par érosion naturelle et par abrasion Brillants lors de l'application, ils ternissent rapidement et génèrent une fine poussière lors de leur désagrégation Ce phénomène normal n'altère en rien les caractéristiques mécaniques du dallage Il ne présente qu'un caractère esthétique Toutefois, il est souvent à l'origine d'interrogations et d'inquiétudes de l'utilisateur final non averti Il est possible d'éliminer le produit de cure afin de remédier aux problèmes évoqués

Elimination du cure Dans tous les cas une élimination mécanique est préférable. (grenaillage, sablage, ponçage, …) On peut également utiliser des décapants chimiques en ayant soin de respecter les dilutions conseillées et de procéder à un rinçage soigné suivi d'une neutralisation.

Elimination du cure Neutraliser ensuite le ph de la surface avec s'élimine avec CURE SOLVANTS Neutraliser ensuite le ph de la surface avec

Elimination du cure (suite) s'élimine avec CURE EN phase AQUEUSE Neutraliser ensuite le ph de la surface avec

En résumé Le cure est obligatoire et indispensable Le cure est primordial pour réaliser un dallage de qualité Le cure réduit le faïençage et la microfissuration Le cure réduit le retrait Le cure augmente les résistances mécaniques du béton Le cure augmente la résistance de la couche d'usure

En résumé Choisir un produit de cure à haut pouvoir protecteur et répondant aux exigences de la Norme c'est la garantie de 100% d'efficacité en plus