DeFelsko Corporation propose une gamme d'instruments de mesure et d'inspection idéale pour garantir les bonnes pratiques lors de l'application pratique et de la mesure quantitative des revêtements de polyurée appliqués sur le béton, le métal et d'autres matériaux.
Malgré sa technicité avancée, l'application d'un revêtement de polyurée sur un substrat contaminé ou mal préparé, ou dans des conditions défavorables à une adhérence correcte, ou encore à une épaisseur non spécifiée pour le niveau de protection requis, peut compromettre la conformité du revêtement de polyurée par rapport aux attentes en matière de coût et de performance. La norme récente SSPC-PA 14 intitulée « Application of Thick Film Polyurea and Polyurethane Coatings to Concrete and Steel Using Plural-Component Equipment » fournit des directives complètes pour obtenir les performances souhaitées avec des revêtements de polyurée appliqués sur des substrats en béton et en acier.
Sous réserve qu'une procédure de contrôle qualité adéquate pour un subjectile en béton soit en vigueur et que la surface à revêtir soit jugée saine et propre, une attention particulière doit être portée à la texture physique de la surface du béton (également appelée profil d'adhérence ou de surface). La norme SSPC-PA 14 exige que la rugosité de surface soit comparée visuellement à des calques CSP (profil de surface du béton) de l'ICRI (International Concrete Repair Institute) et qu'elle se situe dans la plage CSP de 2 à 6, sauf indication contraire.
Les systèmes de polyurée appliqués sur de l'acier présentent des exigences de préparation de surface similaires conformément à la norme SSPC-PA 14. Avant l'application du revêtement, la surface en acier doit être préparée conformément aux exigences du projet ou aux spécifications du fabricant du revêtement afin d'être exempte de contaminants visibles et invisibles. De plus, l'acier doit présenter un profil de surface minimal de 76 µm (3 mils), mesuré conformément à la méthode B de la norme ASTM D 4417. Tel que décrit dans la méthode B, le PosiTector SPG (illustré) est idéal pour déterminer rapidement le profil de surface de l'acier à revêtir.
Diverses démonstrations de systèmes de revêtement de polyurée ont consisté à pulvériser le revêtement sur de la glace et de l'eau sans incidence sur la réactivité des composants. Bien qu'impressionnantes d'un point de vue technique, de telles conditions ne se rencontrent guère dans les applications réelles (la norme SSPC-PA 14 interdit expressément l'application de revêtements de polyurée sur une surface givrée ou recouverte de glace).
Bien que les températures ambiantes et du substrat n'aient que peu d'effet sur la réaction et le durcissement d'un système de polyurée, l'application d'un revêtement sur un substrat excessivement humide ou froid peut nuire à l'adhérence. L'application correcte d'un système de revêtement de polyurée exige le respect des pratiques normalisées de l'industrie ainsi qu'une température du substrat supérieure de 3 °C (5 °F) au point de rosée et en hausse, conformément aux spécifications de la norme SSPC-PA 14.
La préparation de surface et l'application du revêtement doivent s'effectuer dans des conditions environnementales optimales afin de prévenir toute défaillance potentielle du revêtement. Les conditions climatiques observées lors du prétraitement et de l'application du revêtement constituent un facteur déterminant pour la tenue à long terme des revêtements de polyurée sur le béton et l'acier. Des appareils électroniques portables permettent aux peintres en bâtiment, aux inspecteurs et aux propriétaires de mesurer et d'enregistrer les conditions environnementales applicables.
Le thermo-hygromètre PosiTector DPM (illustré) surveille et enregistre les conditions climatiques, notamment : l'humidité relative, la température de l'air, la température de surface et la différence entre la température de surface et le point de rosée.
La mesure de l'épaisseur de revêtement a pour principal objectif de maîtriser les coûts de revêtement tout en garantissant une épaisseur de protection adéquate. Les contrats commerciaux exigent souvent une inspection indépendante des travaux à l'achèvement de ceux-ci. Compte tenu de l'utilisation généralisée des revêtements et doublages en polyurée dans les systèmes de confinement, il est essentiel de garantir une épaisseur conforme.
Une méthode d'essai destructive peut être utilisée pour déterminer l'épaisseur de revêtement sur des substrats tels que le béton et l'acier. Cependant, les qualités élastiques et/ou élastomères des revêtements de polyurée plus épais peuvent rendre difficile une coupe nette et entraîner des mesures incohérentes. Cette méthode présente en outre l'inconvénient d'exiger la réparation de la zone d'essai avant que la structure ne puisse être remessa en service.
Les normes ASTM D6132 et D7091 décrivent une méthode d'essai non destructive, évitant ainsi d'avoir à réparer le revêtement après l'inspection et permettant de réaliser des économies de temps et de frais pour l'inspecteur comme pour l'entrepreneur. Les méthodes non destructives englobent les jauges à principe magnétique et à courants de Foucault pour les substrats métalliques, ainsi que les jauges à ultrasons pour les matériaux non métalliques tels que le béton.
La mesure non destructive de l'épaisseur de polyurée sur des substrats métalliques est une opération simple, pour autant que l'instrument utilisé dispose d'une plage de mesure adaptée à l'épaisseur escomptée. Les revêtements de polyurée atteignent l'épaisseur totale requise par l'application successive de plusieurs couches (une technique favorisée par leurs propriétés de durcissement rapide), de sorte qu'il peut s'avérer nécessaire de contrôler l'épaisseur de chaque couche individuelle. Si le revêtement de polyurée est mesuré conformément aux exigences des normes SSPC-PA2 et PA9, l'épaisseur de chaque couche individuelle doit alors satisfaire aux spécifications du projet, qu'il s'applique à des substrats en béton ou en métal.
La gamme de jauges d'épaisseur de revêtement PosiTector 6000 est conçue pour une utilisation simple et est idéale pour mesurer l'épaisseur de la polyurée appliquée sur des subjectiles métalliques ferreux et non ferreux.
Étant donné que les revêtements en polyurée appliqués sur des subjectiles non métalliques ne peuvent pas être mesurés par des instruments à principe magnétique ou à courants de Foucault, une jauge à ultrasons est requise. L'équipement de test par mesure ultrasonique tel que le PosiTector 200 D fonctionne en émettant une impulsion ultrasonique à haute fréquence dans un revêtement à l'aide d'une sonde (c'est-à-dire un transducteur) à l'aide d'un agent de couplage appliqué sur la surface. En termes simples, le temps nécessaire pour que le signal ultrasonique traverse le revêtement et rebondisse sur le subjectile est utilisé pour calculer l'épaisseur du revêtement.
La gamme de jauges d'épaisseur de revêtement PosiTector 200 D a été spécialement conçue pour mesurer les revêtements très épais, flexibles et atténuant les ultrasons, y compris les polyurées. Les modèles PosiTector 200 D Advanced ont la capacité de mesurer jusqu'à trois couches individuelles dans un système de revêtement en polyurée en une seule lecture. Les subjectiles en béton ont tendance à présenter des profils de surface plus élevés que les métaux et peuvent présenter des degrés variables de porosité, ce qui peut entraîner des variations significatives des mesures d'épaisseur de revêtement selon l'emplacement de la sonde. Dans cette situation, une méthode de calcul de moyenne doit être utilisée pour déterminer l'épaisseur globale du revêtement.
La gamme de jauges d'épaisseur de revêtement PosiTector 200 D utilise une technologie ultrasonique éprouvée pour mesurer l'épaisseur des revêtements en polyurée de 50 à 5000 µm (2 à 200 mils) appliqués sur du béton, du bois et d'autres subjectiles non métalliques.
En raison des difficultés liées à la mesure d'un système de revêtement en polyurée appliqué en plusieurs passes, nous recommandons généralement notre PosiTector 200 D3 Advanced. Lorsqu'il est combiné avec une sonde PosiTector 200, le modèle Advanced offre un mode Graphique qui affiche une représentation visuelle de l'impulsion ultrasonique lors de sa propagation à travers le système de revêtement. Cet affichage visuel simplifie grandement le processus de réglage de la jauge (si nécessaire) et renforce la confiance de l'opérateur dans les mesures d'épaisseur affichées.
L'essai d'adhérence peut être effectué à des fins de contrôle qualité, mais il est plus généralement réalisé pour se conformer aux normes de l'industrie et aux spécifications du client. Sauf indication contraire, la norme SSPC-PA 14 exige qu'un revêtement de polyurée soit testé soit sur la structure elle-même, soit sur un échantillon représentatif du substrat à revêtir. L'objectif de l'essai est « de confirmer la qualité de l'application et d'établir les paramètres opérationnels pour la préparation de surface et l'application à grande échelle ».
Compte tenu des propriétés inhérentes d'adhérence et de résistance à la traction des revêtements en polyurée, il n'est pas surprenant que la norme SSPC-PA 14 exige des résistances d'adhérence relativement élevées par rapport à d'autres types de revêtements épais et/ou flexibles. Lorsque les essais d'adhérence sur des subjectiles en acier sont réalisés conformément aux méthodes D et E de la norme ASTM D4541, la norme SSPC-PA 14 spécifie une valeur d'adhérence d'au moins 6,8 mégaPascals [MPa] (1 000 livres par pouce carré [psi]) pour chacun des trois essais de traction requis, sauf indication contraire.
De plus, la norme SSPC–PA 14 exige que lors de l'essai d'adhérence sur le béton (tel que décrit dans la norme ASTM D7234), chacun des trois essais d'arrachement entraîne une rupture cohésive au sein du substrat en béton, tandis que le revêtement en polyurée demeure adhérent. Compte tenu de ces exigences, une dolly de 20 mm — offrant une résistance maximale à l'arrachement de 20 MPa (3 000 psi) — est recommandée pour l'essai de la majorité des applications de polyurée, indépendamment de la composition du substrat.
Le testeur d'adhérence par arrachage «PosiTest »AT (disponible en version manuelle ou automatique) mesure avec précision la résistance d'adhérence des revêtements en polyurée appliqués sur tout support rigide.
Bien qu'elle soit communément qualifiée de type de revêtement spécifique, la « polyurée » se décrit plus précisément comme une technologie d'élastomère dans laquelle une réaction se produit entre un composant isocyanate et un composant de mélange de résine sans l'utilisation de catalyseur. Bien qu'il s'agisse d'une simplification excessive, cette description englobe néanmoins les propriétés fondamentales d'un système de polyurée : un système multiparois à réaction rapide qui est pratiquement insensible à l'humidité ambiante et qui présente un temps de séchage rapide et constant sur une plage de température très large.
Introduite à la fin des années 1980, la technologie de la polyurée possède des caractéristiques uniques en plus de celles mentionnées précédemment : une excellente adhérence, un bon étalement de surface, une résistance à la traction et une flexibilité supérieures, une résistance aux chocs, à la chaleur et au feu, une haute résistance à l'abrasion ainsi qu'une stabilité à long terme.
En raison de leur polyvalence, de leur résistance et de leur longévité, les revêtements de polyurée sont principalement utilisés pour protéger et renforcer la structure des substrats en béton et en ciment. D'autres applications typiques incluent les véhicules de construction (revêtements de bennes), les véhicules tout-terrain, les revêtements de toiture, les tuyaux, les systèmes de confinement primaire et secondaire, les sols de parcs de stationnement et les véhicules militaires (atténuation des blastes).
La vitesse de durcissement rapide constitue un avantage clé, permettant une remise en service rapide. Dans tous les cas, cependant, l'obtention des performances attendues du revêtement exige le respect des bonnes pratiques en matière de préparation de surface et de dépôt physique.
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