Études de cas concernant l’adhésion entre matériaux de construction

1 - Problématique de l’adhésion entre granulats et bitume

2 - Problématique de l’adhésion entre béton et peinture

• Quiz d'entraînement

3 - Description des matériaux utilisés

• 3.1 - Interface granulats/bitume
• 3.2 - Interface béton/peinture

  • Quiz d'entraînement
  Tableau 1

4 - Méthodes de caractérisation utilisées

• 4.1 - Microscope électronique à balayage (MEB) et spectroscopie d’énergie dispersive (EDS)
• 4.2 - Spectrométrie de photoélectrons X (XPS)
• 4.3 - Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF)
• 4.4 - Tests de pelage

  • Quiz d'entraînement
  Figure 1 - Schéma de pelage sous un angle de 90° Figure 2 - Principales étapes liées à la fabrication des éprouvettes de pelage Figure 3 - Membrane insérée au sein de la couche de bitume préalablement appliquée sur l’échantillon de roche et montage de pelage à 90° permettant de séparer la couche de bitume Figure 4 - Montage de pelage à 90° du revêtement de protection et coude de pelage à 90° entre le revêtement pelé et la surface de béton Figure 5 - Image MEB d’une section polie avec une surface de béton recouverte par une couche de peinture comprenant une membrane de renfort Figure 6 - Variation de la force mesurée en fonction de la vitesse de pelage du revêtement de peinture sur le substrat en béton

5 - Adhésion à l’interface entre granulats et bitume

• 5.1 - Analyse des granulats et du bitume
  Figure 7 - Spectres XPS du soufre (S 2p) détectés sur le bitume de référence et différents lieux d’analyse (n° 1 à 6) du côté granite après pelage du bitume Tableau 2 Tableau 3
• 5.2 - Mesures par pelage
  Figure 8 - Bain rempli d’eau servant à fragiliser l’interface entre bitume et roche Figure 9 - Cas d’une rupture cohésive (non désirée) dans la couche de bitume suite à une trop courte immersion et une faible fragilisation de l’interface bitume/roche Figure 10 - Courbe de pelage du couple dolomie/bitume, associée à l’image de la surface du bitume après pelage Figure 11 - Courbe de pelage du couple granite/bitume, associée à l’image de la surface de granite après pelage du bitume
• 5.3 - Analyse par XPS des faciès de rupture après pelage

  • Quiz d'entraînement
  Figure 12 - Image enregistrée après pelage du bitume depuis la surface de granite par la caméra du spectromètre XPS, et où les différents lieux d’analyse de la figure 7b sont représentés Tableau 4

6 - Adhésion à l’interface entre béton et peinture

• 6.1 - Analyse des surfaces de béton et de peinture
  Figure 13 - Images MEB montrant des surfaces de béton (moule POM) après 28 jours de cure à conditions ambiantes, de béton (moule PVC) après 28 jours de cure à conditions ambiantes, de béton (moule POM) après sablage et de béton (moule PVC) après sablage Tableau 5
• 6.2 - Mesures par pelage et caractérisation des faciès de rupture

  • Quiz d'entraînement
  Figure 14 - Spectres IR obtenus après pelage Figure 15 - Images MEB montrant une surface de béton recouvert d’efflorescences de CaCO3 après 28 jours de cure en conditions humides et une surface de béton recouvert par de larges cristaux de Ca(OH)2 Figure 16 - Spectres IR après pelage d’avec le béton préalablement stocké sous conditions humides Figure 17 - Spectres IR montrant des résidus de portlandite du côté peinture après pelage sur le béton recouvert de portlandite et aucune trace de portlandite du coté béton après pelage Figure 18 - Spectres IR détectés après pelage sur les faciès de rupture côté béton (male PVC ou POM) sablé Tableau 6

7 - Conclusions

8 - Glossaire – Définitions