Il s’agit d’une comparaison des méthodes de prévision des performances à long terme des membranes d'étanchéité pour toitures commerciales. La performance des membranes de toiture commerciales en matière d'altération artificielle a été une caractéristique essentielle à mesurer et à évaluer en ce qui concerne la prévision de la performance à long terme sur le terrain. Bien que les membranes monocouches soient les produits les plus récents sur le marché, elles disposent généralement de méthodes plus sophistiquées pour déterminer la performance à long terme que leurs homologues à base d'asphalte. En particulier, les membranes monocouches sont soumises à un vieillissement UV et thermique à plus long terme afin de prédire les performances, alors que les membranes modifiées plus établies n'utilisent généralement que le vieillissement au four noir pour accélérer les performances. Cette différence rend très difficile pour les propriétaires de bâtiments de Montbrun et autres de différencier les produits. Vous trouverez dans la suite les approches de prévision des performances à long terme utilisées dans les membranes d'asphalte monocouche et modifiées, et comment faire pour améliorer ces méthodes afin de simplifier les comparaisons entre les technologies.
Des minimums de résistance aux intempéries ont été fixés pour les performances UV et thermiques. Cette norme est mise à jour plusieurs fois, en fonction des progrès des technologies de vieillissement des polymères et, plus important encore, des exigences de performance sur le terrain, notamment à Montbrun. La méthode d'essai de vieillissement aux UV consiste à déterminer le point de défaillance en pliant le matériau exposé autour d'une géométrie définie et en observant visuellement si des fissures sont présentes. Tant pour la méthode d'essai de vieillissement aux UV que pour la méthode d'essai de vieillissement à chaud discutée, l'échantillon est retiré de l'instrument de vieillissement et, s'il n'y a pas de fissures, l'échantillon est replacé dans l'instrument pendant un certain temps. L'évaluation est ensuite répétée jusqu'à ce que le point d'échec soit atteint. Bien que cette méthode soit utilisée depuis un certain temps dans l'industrie des toitures pour les échantillons de TPO vieillis aux UV, elle n'a pas été employée officiellement pour la TPO vieillie à la chaleur. De plus, il est important de noter que cette méthode n'est pas la méthode préférée dans les industries des plastiques ou des polymères. Cela est dû au fait que le processus de test est une méthode qualitative et qu'il est subjectif pour l'observateur, le mandrin et même l'échantillon
Dans de nombreuses industries des plastiques, le pourcentage de perte de poids est utilisé comme principal moyen pour déterminer la dégradation du matériau, y compris des stabilisateurs. Le principe est similaire au temps d'induction de l'oxydation (TIO), qui a été utilisé pour la prévision de la durée de vie des géoléfines. Cependant, il est conseillé d’utiliser des températures supérieures au point de fusion du TPO pour caractériser la capacité du stabilisateur, de sorte que le TPO n'est pas dans la phase solide standard. Cela peut rendre la méthode inadaptée. L'analyse de la perte de poids standard peut être effectuée à des températures inférieures au point de fusion du TPO, de sorte que le matériau en dégradation reste en phase solide. Certains articles soulignent que la polyoléfine présente une transition de point de rupture dans la dégradation, de sorte que l'extrapolation du mécanisme basée sur une dégradation à température plus élevée permet de prévoir une durée de vie beaucoup plus longue. Les premiers essais réalisés sur le matériau de couverture TPO ont montré une forte corrélation entre la fissuration et le pourcentage de perte de poids. Contactez notre équipe présente à Montbrun pour tous travaux de toiture.
Un essai a été réalisé en utilisant des membranes TPO disponibles dans le commerce. Dans cet essai, le matériau a été placé dans un four dont la température a été fixée à 135°C (275°F). Des échantillons ont été inspectés visuellement et pesés toutes les quatre semaines. Les résultats indiquent qu'il existe une forte corrélation entre la fissuration et la perte de poids. Ce test a été effectué à différentes températures allant de 240º à 275ºF (116º à 135°C), mais elles ont toutes donné des résultats similaires, c'est-à-dire que plus la perte de poids augmente fortement, plus l'observation de fissures devient évidente. D'autres preuves à l'appui de cette corrélation proviennent de la préparation des échantillons elle-même, principalement liée à la taille de la coupe des échantillons. Un test a été réalisé en utilisant des membranes TPO similaires pour comprendre les effets du découpage du matériau aux dimensions appropriées avant le vieillissement à la chaleur par rapport au découpage des pièces plus grandes après. Les petits échantillons prédécoupés à 1 pouce par 4 pouces montrent une perte de poids drastique et des fissures observées par rapport à une pièce plus grande (qui était de 12 pouces par 12 pouces dans ce cas). Pour vos travaux de toiture, contactez notre équipe professionnelle présente à Montbrun.
Ce phénomène est souvent appelé "effet de bord" et peut être constaté dans divers autres échantillons de polymères, y compris les échantillons de toiture modifiés. Là encore, si l'on considère cette étude sur la taille des échantillons, la méthode de perte de poids est beaucoup plus sensible à cette dégradation thermique et fournit une évaluation moins subjective que la méthode d'observation des fissures. Évaluation de la performance thermique De nombreuses discussions ont lieu au sein de l'industrie de la toiture concernant la membrane TPO et les normes d'évaluation des performances thermiques. Les essais suivants ont été réalisés dans le but de mieux comprendre la dégradation thermique de la membrane TPO et de soutenir le mouvement en faveur des avancées techniques. L'objectif est que ces informations contribuent à ces discussions et permettent d'entamer de nouveaux échanges concernant les méthodes d'évaluation de la TPO vieillissante. Bien que les membranes d'asphalte aient été utilisées dans les toitures commerciales depuis bien plus longtemps que les membranes monocouches, les méthodes utilisées pour déterminer leurs performances futures sont assez basiques et dépassées. Joignez notre équipe présente à Montbrun pour des travaux de toiture propres et professionnels.
Les méthodes actuelles, sont généralement basées sur la rétention de la flexibilité après le vieillissement au four noir. L'industrie du pavage est beaucoup plus avancée dans le développement de méthodes d'essai et dans l'utilisation de nouvelles technologies pour prédire les performances à long terme. Bon nombre des théories et des méthodes d'essai présentées ci-dessous ont été élaborées par l'industrie du pavage. Alors que la demande du marché continue de s'orienter vers des solutions durables et à long terme, l'industrie de la toiture doit développer de meilleures méthodes pour accélérer les effets du vieillissement sur les membranes d'asphalte. Lorsque l'on développe des méthodes pour accélérer le vieillissement d'un matériau, il est important de comprendre comment le matériau vieillit et finit par échouer. Par exemple, lorsqu'une membrane modifiée avec du caoutchouc SBS vieillit, le caoutchouc SBS lui-même commence à se décomposer. Pour diverses raisons liées aux performances, la plupart des membranes SBS sont aujourd'hui modifiées avec une combinaison de polymères SBS radiaux et linéaires. Le SBS radial contient des régions de diblocs de butadiène-styrène couplés (des boules de réflexion pour les parties en styrène et des cordes reliant les boules aux parties en butadiène) en forme de croix. Nous sommes présents à Montbrun, contactez-nous pour tous travaux de toiture.
Lorsque les polymères radiaux vieillissent, la liaison qui maintient la croix ensemble se rompt et les chaînes de polymères restantes (appelées diblocs de styrène-butadiène) se séparent. Nous pouvons rechercher ce vieillissement en utilisant l'analyse par chromatographie par pénetration de gel (GPC). Au fur et à mesure que le matériau vieillit, le pic radial devient plus petit et le pic du dibloc augmente au fur et à mesure que le SBS radial se brise. L'emmener au laboratoire Maintenant que nous avons au moins une idée de la façon dont le matériel vieillit, la question se pose : Comment accélérer le vieillissement en laboratoire ? En d'autres termes, comment forcer la rupture du SBS radial de manière à simuler une altération réelle ? Pour obtenir cette réponse, nous devons d'abord comprendre les bases de la science des polymères. Lorsque les molécules de composés tels que le SBS se combinent chimiquement pour former des polymères, les doubles liaisons de carbone dans les épines dorsales des composés donnent des électrons à d'autres chaînes voisines dans une cascade de liaisons moléculaires appelée polymérisation. Contactez notre équipe présente à Montbrun pour tous travaux de toiture.
Pour inverser ce processus, nous devons forcer la rupture de ces liaisons avec une énergie suffisante pour récupérer les électrons. Une façon de dépasser cette énergie d'activation est de soumettre le composé à des niveaux élevés d'oxygène à des températures élevées dans un environnement pressurisé. L'oxygène agira comme un piégeur d'électrons et commencera à dépouiller les polymères radiaux de leurs liaisons électroniques, forçant la création de polymères diblocs. Un outil qui peut être déployé pour accomplir l'oxydation du polymère est appelé un récipient de vieillissement sous pression (PAV). Ce que nous voulons accomplir avec un tel vieillissement PAV est de simuler un pourcentage de passage des SBS de polymères diblocs radiaux à des polymères diblocs linéaires similaire à celui en temps réel, ou à tout le moins un vieillissement au four noir. Une façon de vérifier cela est de comparer la flexibilité du matériau après le vieillissement au four et le vieillissement au four à bois. Nous pouvons le faire assez facilement avec un rhéomètre à cisaillement dynamique (DSR). Pour tous travaux de toiture, contactez nos professionnels présents à Montbrun.
Un DSR expose le matériau à une contrainte de cisaillement et indique une valeur appelée module, qui est simplement la contrainte appliquée au matériau par rapport à la déformation qu'il a subie. Plus la valeur générée est élevée, plus le matériau est rigide. Plus le matériau SBS vieillit et plus le polymère commence à se décomposer, plus il devient rigide. Le changement de rigidité d'un mélange modifié soumis à divers intervalles de temps de vieillissement du PAV et compare cela au vieillissement au four. Comme le montre le graphique, le changement de flexibilité généré par le vieillissement du matériau dans le PAV à un moment donné simule le vieillissement du matériau dans un four noir. Bien qu'il reste encore beaucoup de travail à faire pour mettre au point une méthode précise permettant d'accélérer le vieillissement des membranes de toiture à base de bitume, les données présentées ici montrent que la mise au point d'une telle méthode est très plausible. Pour tous travaux de rénovation ou de réfaction de vos toitures, nous sommes à votre disposition. Nous avons une équipe professionnelle à Montbrun pour tout type de travaux de toitures. Contactez-nous, nous vous garantissons satisfaction.
Sur le plan environnemental, alors que les ressources en asphalte continuent à diminuer en quantité et en qualité, il sera de plus en plus essentiel pour l'industrie des toitures d'améliorer sa capacité à comprendre les propriétés de vieillissement de l'asphalte et de développer les performances à long terme de ces membranes sur le terrain. Et sur le marché de la toiture monocouche, la prévision précise des performances à long terme des membranes sur le terrain est un élément essentiel pour améliorer la qualité et la longévité des systèmes de toiture. Un élément essentiel du développement de ces méthodes d'essai est de les lier au vieillissement dans le monde réel. Cet effort nécessiterait la participation de l'industrie et l'échantillonnage des toits dans tout le pays, mais serait extrêmement bénéfique pour ajouter de la validité aux méthodes. En outre, comme ces méthodes d'essai continuent d'évoluer et de s'améliorer, l'industrie devrait essayer de développer une capacité à comparer les membranes entre les technologies afin de simplifier les options pour les utilisateurs finaux. Le besoin de collaboration et de coopération pour mieux déterminer les défaillances à long terme de ces membranes est un défi que l'industrie de la toiture doit relever. Pour tous travaux de rénovation ou de réfaction de vos toitures, nous sommes à votre disposition. Nous avons une équipe professionnelle à Montbrun pour tout type de travaux de toitures. Contactez-nous, nous vous garantissons satisfaction.