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Article

1 - DOMAINES D’UTILISATION EN CONSTRUCTION

2 - INTÉRÊT DU COLLAGE DANS LA CONSTRUCTION

3 - CHOIX DE LA TECHNIQUE DE COLLAGE

4 - CALCUL ET DIMENSIONNEMENT DES SURFACES COLLÉES

5 - CARACTÉRISTIQUES DES COLLES ET ADHÉSIFS

6 - TYPES DE COLLES, ADHÉSIFS ET MASTICS UTILISÉS DANS LA CONSTRUCTION

7 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : C960 v2

Caractéristiques des colles et adhésifs
Colles et adhésifs - Caractéristiques et types

Auteur(s) : Philippe COGNARD

Date de publication : 10 nov. 2001

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Auteur(s)

  • Philippe COGNARD : Ingénieur de l’École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris - Directeur commercial à la société Bostik Findley - Expert près les tribunaux

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INTRODUCTION

Durant les cinquante dernières années, les techniques de collage se sont fortement développées, et cela pour différentes raisons. D’une part, la chimie des polymères a permis de formuler des colles et adhésifs beaucoup plus performants, plus durables, présentant des forces de collage plus élevées et des résultats prévisibles et fiables. Citons à titre d’exemple :

  • le développement des colles à base de caoutchouc néoprène ou polychloroprène pendant la Seconde Guerre mondiale qui ont permis des collages puissants et durables par simple contact sous courte durée de pressage ;

  • les adhésifs structuraux époxydes, également découverts à la même époque par le Suisse Castan, et qui ont donné, pour la première fois, des collages à haute résistance mécanique (jusqu’à 15 MPa en cisaillement) sur les métaux et ont donc été rapidement et largement utilisés en construction aéronautique puis automobile. Il faut rappeler que ces adhésifs époxydes sont aussi utilisés depuis 1960 pour le collage, avec une durabilité excellente, de voussoirs préfabriqués dans la construction de ponts en béton précontraint où l’on fait appel à la résistance en compression et au cisaillement ;

  • puis l’apparition des colles aqueuses, vinyliques pour le bois, acryliques pour les plastiques ;

  • enfin les adhésifs et mastics polyuréthanes aux nombreuses possibilités.

D’autre part, le collage a permis, dans certains cas, de supprimer les assemblages mécaniques, en remplaçant la couture, le vissage, la soudure, le sertissage, l’agrafage, etc. Il a permis aussi, en assemblant les pièces sur toute leur surface ou sur des zones plus grandes, de réduire les contraintes, de concevoir des pièces ou des assemblages différents. Par ailleurs, le collage, facile à automatiser sur les chaînes, a permis de réduire le poste « main-d’œuvre » dans certaines industries et a été largement utilisé pour la préfabrication d’éléments destinés au bâtiment (panneaux sandwichs, portes...).

Dans le bâtiment et les travaux publics, le collage a trouvé des applications importantes et multiples qui représentent les plus gros tonnages de l’industrie des colles, adhésifs et mastics.

Les techniques de collage, demandent une étude détaillée du problème pose, afin de pouvoir sélectionner le collage vis‐à‐vis des autres techniques d’assemblage, une compréhension des phénomènes physico‐chimiques et mécaniques mis en jeu, ainsi qu’une bonne connaissance des différentes caractéristiques des colles et adhésifs permettant de choisir, concevoir, tester et contrôler un assemblage collé.

On distingue ainsi :

  • les colles classiques pour coller des revêtements décoratifs, ne nécessitant pas des performances très élevées (par exemple, les colles aqueuses vinyliques et acryliques, les colles Néoprène) ;

  • les colles semi‐structurales présentant des performances mécaniques élevées (par exemple, les colles et mortiers‐colles pour carrelages, les colles pour tuyaux PVC) ;

  • les colles structurales à hautes performances qui, seules, permettent d’assembler solidement des pièces ou matériaux en métal, béton, verre, en obtenant une solidité du même ordre de grandeur que la résistance mécanique de ces matériaux (le meilleur exemple est celui des adhésifs époxydes pour béton et métaux).

Nota :

Cet ensemble se compose de deux articles :

Colles et adhésifs- Caractéristiques et types Colles et adhésifs. Caractéristiques et types ;

Colles et adhésifs- Applications dans le bâtiment Colles et adhésifs. Applications dans le bâtiment ;

complétés par une documentation :

Colles et adhésifs. « Pour en savoir plus ».

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-c960


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5. Caractéristiques des colles et adhésifs

5.1 Mode de prise

Dans tous les cas, un adhésif ou une colle est un produit :

  • qui est, au départ, pâteux ou liquide, ce qui lui permet d’être étalé sur les matériaux à assembler. L’adhésif doit alors s’accrocher sur ces matériaux (phénomène de l’adhésion (figure 6), nécessitant de mouiller correctement les supports) ;

  • puis, qui durcit à un moment donné, afin d’assurer une liaison solide, mécaniquement résistante entre les deux matériaux (phénomène de la prise de la colle, ou durcissement, ou séchage, selon le cas). On dit que la colle développe sa cohésion.

Le mode de prise des colles et adhésifs dépend de leur nature chimique et physique. Plusieurs systèmes peuvent être utilisés pour obtenir la prise des colles et adhésifs :

  • absorption et évaporation du liquide porteur (solvants ou eau) ;

  • chaleur ;

  • réactions chimiques diverses ;

  • polymérisation ou condensation chimique ;

  • refroidissement d’un adhésif préalablement fondu à chaud.

Les dix modes de prise utilisables dans l’état actuel de la technique sont recensés dans le tableau 2.

HAUT DE PAGE

5.2 Préparation des surfaces

Pour obtenir un bon collage, durable et fiable, il est toujours nécessaire de préparer convenablement les surfaces à coller, afin de les rendre :

  • propres, car un adhésif adhère mal sur une surface polluée, ainsi que saines et solides, car il faut que l’adhésif vienne en contact avec une surface solide du matériau à coller ;

  • planes ou présentant le profil adéquat pour un bon ancrage de l’adhésif et pour une bonne répartition des efforts ;

  • capables d’une absorption convenant au mode de prise de la colle, ce qui nécessite éventuellement un traitement de surface ;

  • sèches, car la plupart des adhésifs ne tolèrent pas l’humidité dans les supports.

  • Nettoyage...

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