Utilisation de mastics et d'adhésifs à base de MS POLYMER™ dans les bâtiments modulaires
Luc Peeters est le directeur R&D de la division Performance Polymer Solutions Vehicle | MS Polymer de Kaneka.
L'un des principaux avantages de la construction modulaire est la construction en usine dans des conditions contrôlées. Dans de nombreux cas, un système de chaîne de montage est mis en œuvre pour déplacer les modules dans l'usine en fonction de l'étape de construction. Les modules sont donc soumis à davantage de mouvements et de vibrations que les méthodes de construction traditionnelles. Au stade final, les modules sont transportés sur un camion jusqu'au site de construction, ce qui les soumet à nouveau à des vibrations et à des chocs. Cela peut entraîner la fissuration des joints et des adhésifs et, par conséquent, la fissuration ou la chute des tuiles ou d'autres matériaux. Par conséquent, de nombreux travaux d'assemblage et de finition doivent être effectués sur le chantier.
Le MS POLYMERTM, un polymère modifié par des silanes (SMP), a été mis au point au Japon comme résine de base pour les produits d'étanchéité et de remplissage des joints afin de protéger les bâtiments contre les tremblements de terre - en termes simples : le SMP fournit un allongement élevé et une récupération élastique pour faire face aux vibrations et aux mouvements du bâtiment. Depuis le lancement de ce premier produit, d'autres adhésifs ont été spécifiquement développés pour le carrelage, par exemple dans les gares ferroviaires où les adhésifs à base de ciment se fissurent avec le temps et où les carreaux peuvent se détacher des murs.
En gardant ces propriétés à l'esprit, les adhésifs et les produits d'étanchéité à base de SMP sont des produits idéaux pour la construction de bâtiments modulaires et fournissent des solutions pour le collage et l'étanchéité à l'extérieur et à l'intérieur.
Fig. 1 Coupe de la paroi extérieure
Fig. 2 Coupe d'un toit plat
Applications extérieures des SMP
Les murs extérieurs peuvent varier considérablement, mais beaucoup sont constitués de différentes couches, en commençant par un panneau en bois ou en fibrociment sur lequel des panneaux isolants sont collés. Ces connexions peuvent être renforcées en utilisant l'adhésif de collage de panneaux SMP. Le mur peut ensuite être rendu encore plus étanche à l'air et à l'eau en le scellant avec un panneau collé à l'aide d'une feuille adhésive SMP collée. La finition du mur peut être réalisée avec des bandes de pierre, car les briques traditionnelles sont trop lourdes, ou des panneaux en bois ou en matériau composite, en utilisant une colle pour bandes de pierre ou une colle pour panneaux SMP ou une colle à haut pouvoir adhésif. Pour éviter toute fissuration du mur extérieur, un joint de dilatation avec un produit d'étanchéité à faible module peut être appliqué.
En ce qui concerne les toits, qui sont souvent plats dans les bâtiments modulaires, on trouve souvent des panneaux de bois sur lesquels sont collés des panneaux isolants à base de SMPou d'adhésif à haute adhérence. Pour couvrir de grandes surfaces, il existe déjà des adhésifs pulvérisables. Le toit peut ensuite être recouvert d'une membrane EPDM, TPO ou bitumineuse, qui peuvent toutes être collées avec des adhésifs à base de fibres discontinues de polyesters. La membrane solide peut également être remplacée par une membrane liquide qui peut être appliquée à l'aide d'un rouleau ou d'une raclette.
Les tuyaux et les gouttières peuvent encore être scellés à l'aide d'un produit d'étanchéité pour toiture.
Applications intérieures des SMP
Les intérieurs peuvent varier considérablement, mais il existe de nombreuses façons dont les panneaux SMP peuvent aider à sécuriser et à sceller les différents composants. Les sols, par exemple, sont souvent constitués de panneaux sur lesquels sont collés des stratifiés, des parquets ou des LVT. Pour tous ces types de sols, il existe des adhésifs spécifiques à base de SMP.
Pour éviter les fissures et répartir les vibrations et les mouvements, il est nécessaire d'utiliser des mastics élastiques pour joints avec une excellente reprise pour le scellement de la plinthe, mais aussi pour le scellement des joints entre les panneaux à base de plâtre, de bois ou de fibres de ciment.
Pour tous les assemblages de casiers, d'éviers, etc., des adhésifs à usage général et des mastics sanitaires sont disponibles.
Pour les zones humides telles que les salles de bains et les douches, des produits SMP spécialement conçus doivent être utilisés. Une option est un revêtement étanche à l'eau basé sur des grades SMP à faible viscosité nouvellement développés qui peuvent être appliqués sous les carreaux. Kaneka a également mis au point un nouvel adhésif réactif pour carrelage qui satisfait à la norme EN-12004-RT2, ce qui jusqu'à présent n'était possible qu'avec des adhésifs époxy. Pour gagner encore plus de temps, un revêtement 2 en 1 a été mis au point, qui combine le revêtement étanche à l'eau et l'adhésif pour carrelage en un seul produit.
Tester la solidité des SMP
Pendant l'assemblage, les modules sont déplacés dans l'usine et, une fois la construction terminée, le bâtiment modulaire est transporté par camion jusqu'au chantier. Au cours de ce processus de déplacement et de transport, le bâtiment est exposé aux vibrations et aux chocs, ce qui peut entraîner des problèmes tels que des fissures ou des décollements de tuiles.
Pour démontrer que les mastics et adhésifs élastiques à base de SMP peuvent prévenir efficacement la fissuration et le décollement des carreaux, une simulation de transport par camion a été réalisée conformément à la norme ASTM D4169-23. Dans ce test, une pièce d'essai avec des panneaux carrelés a été placée sur une table de vibration et soumise à un cycle de vibration contrôlé.
Le cycle comprenait
- 15 minutes de vibration de camion à faible niveau (aléatoire, 1-200 Hz, contrôle : 0,40 Grms)
- 15 minutes à un niveau moyen (aléatoire, 1-200 Hz, contrôle : 0,54 Grms)
- 5 minutes à un niveau élevé (aléatoire, 1-200 Hz, contrôle : 0,70 Grms)
Ce cycle d'essai simule les vibrations subies par un camion sur un trajet de 400 km dans des conditions réelles.
L'éprouvette se composait de deux panneaux OSB et de deux panneaux en fibres-ciment. Quatre adhésifs différents ont été appliqués, trois à base de ciment et un à base de SMP. Sur chaque type de panneau, huit carreaux de céramique blanche (20 cm x 20 cm) ont été collés à l'aide des différents adhésifs sans appliquer de primaire (voir Fig. 4).
Les résultats présentés dans le tableau 1 montrent que l'adhésif à base de SMP offre les meilleures performances pour les applications de construction modulaire. Elle maintient une forte adhérence même sur des substrats difficiles tels que les panneaux OSB, sans nécessiter de primaire, et résiste au transport sur de longues distances sans compromettre l'intégrité de l'installation des carreaux.
Tableau 1 : Résultats des tests de simulation de transport par camion (ASTM D4169-23)
Fig. 3 Coupe d'une paroi de douche
Fig. 4 Photo de l'éprouvette assemblée
Fig. 5 Pièce d'essai pendant l'essai de vibration
Conclusion
Après avoir examiné de plus près le processus de construction d'un bâtiment modulaire, il apparaît clairement que l'intérieur et l'extérieur peuvent être entièrement construits et assemblés en utilisant des mastics et des adhésifs à base de MS POLYMERTM. Ces produits combinent flexibilité et reprise élastique avec une excellente adhésion à différents substrats et ont déjà démontré leur utilité dans la construction traditionnelle. Ils ont déjà démontré leur utilité dans la construction traditionnelle. Il est maintenant temps de les utiliser dans l'industrie de la construction modulaire.
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