Bien que largement utilisés, certains produits tels que les rubans adhésifs et les membranes pour l'efficacité énergétique se réfèrent aux normes UNI EN ISO qui ne fournissent pas de preuves précises sur la durabilité du matériau (membranes) ou sur l'adhérence (rubans) en cas d'exposition prolongée aux rayons UV et aux agents atmosphériques.
En ce qui concerne les membranes, la norme européenne UNI EN 13859 pour le marquage CE exige le maintien de la classe d'étanchéité après vieillissement et ne prend pas en compte les valeurs relatives à la fonctionnalité que nous avons testées dans le cadre du projet européen MEZeroE*.

Les normes sur le vieillissement des matériaux par rayonnement UV et exposition à la chaleur impliquent des tests en laboratoire qui ne sont pas toujours facilement applicables aux conditions réelles (vieillissement artificiel vs. vieillissement dans un environnement réel).

Mais que se passe-t-il lorsque des rubans et des membranes sont réellement exposés à des conditions météorologiques et des contraintes variées pendant une longue période ?
Il n'est pas rare que les produits soient soumis à des contraintes lors d'arrêts de chantier ou de conditions météorologiques défavorables. Pour comprendre le comportement de certains produits Rothoblaas, nous avons effectué un test en conditions réelles dans l'un des climats les plus extrêmes au monde : celui de la Floride.

De plus, afin de tester la résistance mécanique, la force d'adhérence et les problèmes éventuels résultant de la détérioration des produits, nous avons mené une campagne de tests de durabilité des rubans adhésifs, des joints ruban-membrane-ruban et d'une membrane particulière, en coopération avec l'Université de Cracovie dans le cadre du projet européen MEZeroE.

Test de durabilité dans des conditions réelles et en laboratoire

Afin de tester certaines caractéristiques, notamment l'adhérence et la résistance à la traction, des rubans et certaines combinaisons de membranes et de rubans Rothoblaas ont été soumis à divers tests pour vérifier les variations des matériaux et des caractéristiques dus à l'exposition :

Test de résistance aux agents atmosphériques en Floride

1.Ruban adhésif SPEEDY BAND

2.Ruban adhésif FLEXI BAND

Tests d'exposition aux rayons UV et à la chaleur dans le cadre du projet MEZeroE en coopération avec l'Université de Cracovie

1.Connexion ruban adhésif FLEXI BAND UV avec membrane TRASPIR EVO UV 115

2.Connexion ruban adhésif SMART BAND + membrane adhésive TRASPIR EVO 160

3.Membrane adhésive TRASPIR EVO UV 115

Test de exposition réelle et démontabilité

Membrane adhésive TRASPIR EVO UV 210 (et TRASPIR EVO 300 qui a les mêmes caractéristiques que UV 210)

Tester la durabilité en Floride

Afin de tester certaines caractéristiques, notamment l'adhérence et la résistance à la traction, les rubans Rothoblaas ont été exposés aux agents atmosphériques en Floride, puis soumis à des tests en laboratoire pour déterminer les changements dus à l'exposition.

La Floride est la seule véritable région subtropicale des États-Unis et est un lieu internationalement reconnu pour son exposition aux intempéries : les températures mensuelles y sont supérieures à 20° toute l'année, le taux d’humidité mensuel n'est jamais inférieur à 70 %, les pluies sont abondantes en été et en automne, et limitées en hiver et au printemps, et l'exposition aux rayons UV y est relativement élevée toute l'année (>20 KJ/m2 avec des pointes de 35 MJ/m2 en été).

Caractéristiques techniques des produits testés et résultats des tests d’« exposition aux agents atmosphériques en Floride »

Les rubans SPEEDY BAND et FLEXI BAND ont été exposés aux agents atmosphériques de la Floride pendant des périodes variables, de 30 jours à 3 ans.

Ils ont ensuite été testés et comparés à des rubans standard. L'exposition en Floride équivaut à une période beaucoup plus longue dans d'autres régions du monde (par exemple : 12 mois en Floride correspondent à plus de 12 mois ailleurs).

Caractéristiques des rubans

SPEEDY BAND: ruban avec support en PE, colle acrylique réticulée UV sans solvants et armature composée de grille en PE.
FLEXI BAND: support en PE, colle à dispersion acrylique sans solvant et armature composée de grille en PL.

Tests effectués

Résistance à la traction et allongement à la rupture selon EN ISO 29864 (méthode B).

Force d’adhérence selon EN ISO 29862 (angle de 90 °).

Les échantillons testés comprennent à la fois des échantillons non vieillis et des échantillons vieillis pendant des périodes variables (1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 18 mois).

Essais de traction

SPEEDY BAND

SPEEDY BAND a passé avec succès les tests sur la durabilité.
Après 12 mois d’exposition au climat extrême de Floride, caractérisé par des températures élevées, une humidité élevée et une forte exposition aux rayons UV, le ruban a démontré une excellente résistance au vieillissement. Malgré la variation chromatique due à l’exposition aux rayons UV, il a maintenu des niveaux d’adhérence stables et une résistance à la traction supérieure à 60 % par rapport aux valeurs initiales.

FLEXI BAND

Par rapport à SPEEDY BAND, FLEXI BAND conserve ses propriétés de résistance jusqu'à 6 mois, avec un Fmax qui reste similaire à celui d'un ruban non vieilli, bien qu'il perde la majeure partie de sa déformation plastique après 4 mois.

Tests de force d’adhérence

Les tests d'adhérence pour SPEEDY BAND ont confirmé de très bonnes valeurs, même avec une exposition aux rayons UV de plus de 12 mois.
En ce qui concerne la traction et l'adhésivité, SPEEDY BAND conserve les valeurs requises (>50 N/25mm et >30 N/25mm) même après 6 mois d'exposition aux rayons UV.

La combinaison de tests réels et de tests de laboratoire ultérieurs démontre que les rubans adhésifs FLEXI BAND et SPEEDY BAND sont en mesure de confirmer les données de durabilité indiquées dans leurs fiches techniques, même lorsqu'ils sont exposés à des environnements particulièrement difficiles.

Tests de durabilité sur les rubans et membranes menées dans le cadre du projet européen MEZeroE en collaboration avec la Cracow University of Technology

Résistance au vieillissement des membranes

Dans le cadre du projet MEZeroE, la membrane TRASPIR EVO UV 115 de Rothoblaas a été exposée aux rayons UV et à la chaleur afin de vérifier une éventuelle dégradation de la structure polymérique.

Outre la vérification de la durabilité de la membrane, l'objectif spécifique de l'étude était de déterminer les propriétés suivantes de la membrane Rothoblaas :

1.Propriétés de traction - direction longitudinale selon EN 13859-1.

2.Résistance au déchirement - direction longitudinale selon EN 13859-1.

3.Résistance au vieillissement artificiel par exposition aux rayons UV et à la chaleur, conformément aux exigences de la norme EN 13859-1. Le diagnostic de durabilité au vieillissement incluait des caractéristiques non définies par la norme. Les tests comprenaient :

Observation au microscope optique - avant et après vieillissement,

Observation au microscope électronique à balayage (MEB) - avant et après vieillissement,

Analyse FTIR - avant vieillissement,

Vieillissement aux rayons UV et thermique selon l'Annexe C de la norme EN 13859-1 avec modification à 5000 heures,

Analyse FTIR - après 1000h, 2000h, 3000h, 4000h et 5000h de vieillissement UV,

Analyse FTIR - après vieillissement UV et thermique.

Que démontrent les tests de laboratoire ?

Durabilité au vieillissement artificiel par exposition aux rayons UV et à la chaleur

Le rapport dans le cadre du projet MEZEROE comprend les résultats des tests de durabilité de la membrane TRASPIR EVO UV 115 avant vieillissement, après vieillissement aux rayons UV et également après vieillissement combiné aux rayons UV et à la chaleur, effectués pour la couche supérieure (TOP) et la couche inférieure (DOWN).

Le processus de vieillissement artificiel aux rayons UV a consisté en une exposition à des lampes fluorescentes UV-A340 pendant 5 000 heures. Après l'exposition aux rayons UV, les échantillons ont été soumis à un vieillissement thermique, qui consistait à exposer à 70°C pendant 2 160 heures les échantillons précédemment exposés aux rayons UV pendant 5 000 heures.

Les tests effectués sur les échantillons de référence (non vieillis) et sur les échantillons vieillis comprenaient des observations au microscope optique (MO), des observations au microscope électronique à balayage (MEB) et des mesures par spectroscopie infrarouge (FTIR). De plus, des analyses FTIR ont été effectuées après 1 000, 2 000, 3 000 et 4 000 heures afin de suivre les processus de dégradation des membranes testées pendant l'exposition aux rayons UV.

La partie exposée de la membrane présente des microfissures après l'exposition aux rayons UV, mais les dommages ne compromettent pas les caractéristiques originales du film adhésif de la partie inférieure.

Les figures 31 et 32 montrent la microstructure de TRASPIR EVO UV 115 après exposition aux rayons UV et à la chaleur, respectivement pour les couches supérieure (TOP) et inférieure (DOWN).

Les observations au microscope optique ont démontré que l'exposition de la membrane TRASPIR EVO UV 115 TOP à des températures élevées a intensifié les processus de dégradation du matériau qui ont commencé lors de l'exposition aux rayons UV. Les fissures formées lors de l'exposition aux rayons UV se sont ultérieurement propagées et sont devenues plus visibles, indiquant une dégradation du matériau.

Les tests et les observations au microscope ont permis d'identifier et de comprendre les processus de dégradation affectant les surfaces.

Les résultats des mesures FTIR pour la membrane TRASPIR EVO UV 115 (DOWN) avant vieillissement, après vieillissement aux rayons UV et après vieillissement combiné UV et thermique sont illustrés dans le graphique ci-dessous.

La surface exposée, constituée de la couche en TNT (TOP), se dégrade, mais continue à protéger la couche fonctionnelle en PU de la membrane (DOWN).

Le graphique montre qu'il n'y a pas de changements substantiels dans la structure physico-chimique du film fonctionnel.

Résistance au vieillissement des assemblages membrane-ruban-membrane

Le but de ce test était de définir la résistance des membranes et des rubans aux processus de vieillissement artificiel par exposition aux rayons UV et à la chaleur, conformément aux exigences de la norme EN 13859-1.

Deux assemblages composés comme suit ont été testés :

TRASPIR EVO 160 + SMART BAND + TRASPIR EVO 160

TRASPIR EVO UV 115 + FLEXIBAND UV + TRASPIR EVO UV 115

Voici la simulation du test réalisé pour démontrer la durabilité de l’assemblage TRASPIR EVO 160 + SMART BAND + TRASPIR EVO 160 :
https://www.youtube.com/shorts/jvcqfUrTL6k

À gauche, le ruban a été en connexion conditionnée pendant 20 heures (le temps nécessaire pour qu'un produit à peine appliqué se fixe ainsi que la valeur indiquée par la norme), tandis qu'à droite, le ruban a été conditionné et « vieilli » pendant 300 jours et est par conséquent décoloré.

L'assemblage composé de la membrane TRASPIR EVO 160 et du ruban adhésif universel SMART BAND est extrêmement durable, même après le vieillissement.

Les deux assemblages conservent leurs valeurs de cisaillement maximales après le vieillissement.

Durabilité d’une membrane sur une paroi en CLT : un cas réel

Lors de l’extension du siège de Rothoblaas, la façade principale du bâtiment a été complètement démontée. La composition des modules était la suivante : panneaux en CLT, isolant, TRASPIR EVO UV 210 et sous-structure du revêtement. Afin de vérifier la fonctionnalité de la façade et d’évaluer son éventuelle réutilisation, l’étanchéité et les performances mécaniques de la membrane qui, après 5 ans d’utilisation, étaient complètement intactes, ont été testées.

Le pourcentage indique le maintien des propriétés mécaniques de la membrane après 5 ans.

Pourquoi choisir des produits durables ?

Investir dans des produits durables n'est pas seulement un choix de qualité, c'est aussi une stratégie intelligente à long terme, un investissement dans l'avenir de vos constructions :

Résistance aux agents atmosphériques : les rubans testés ont démontré d'excellentes performances même dans des conditions extrêmes, comme celles de la Floride.

Ils durent dans le temps : grâce à des tests de vieillissement accéléré prolongé, il a été constaté que certains produits plus que d'autres conservaient leurs propriétés adhésives et mécaniques intactes pendant des périodes prolongées, dépassant ainsi les exigences réglementaires.

Ils sont économiquement avantageux : le choix de matériaux durables permet de réduire la nécessité de remplacements fréquents, diminuant ainsi les coûts à long terme liés à l'entretien et au renouvellement des fournitures.

Ils réduisent l'impact environnemental : les produits résistants contribuent à une plus grande durabilité, en réduisant la production de déchets et l'impact sur l'environnement associé à la production et à l'élimination de matériaux moins durables.

Si vous chercher des solutions durables, vous pouvez les trouver ici « RUBANS, MEMBRANES, ÉTANCHÉITÉ ET PROTECTION FEU – 2024 »

*MEZeroe:
This test is part of the MEZeroE project that has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 953157.

Reproduction réservée

Test de durabilité dans des conditions réelles et en laboratoire