EN ISO 11431 Détermination des propriétés d'adhérence et de cohésion des mastics pour verre après exposition à la chaleur, à l'eau et à la lumière artificielle

EN ISO 11431 Détermination des propriétés d'adhérence et de cohésion des mastics pour verre après exposition à la chaleur, à l'eau et à la lumière artificielle

La norme « EN ISO 11431 Mastics de construction et de génie civil - Détermination des propriétés d'adhérence et de cohésion des mastics après exposition à la chaleur, à l'eau et à la lumière artificielle », élaborée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO) et publiée ultérieurement en tant que norme européenne dans le cadre des efforts d'harmonisation, décrit une méthode de détermination des propriétés d'adhérence et de cohésion des mastics après exposition périodique à la chaleur et à la lumière artificielle, suivie d'une exposition à l'eau à une température spécifique.

EN ISO 11431 Détermination des propriétés d'adhérence et de cohésion des mastics pour verre après exposition à la chaleur, à l'eau et à la lumière artificielle

La norme EN ISO 11431 est une norme internationale qui spécifie une méthode d'essai en laboratoire permettant d'évaluer le maintien de l'adhérence et de la cohésion d'un mastic dans les joints vitrés exposés à des conditions environnementales difficiles. Cette norme est essentielle pour les fabricants, les architectes, les prescripteurs et les laboratoires d'essais qui évaluent la performance à long terme des mastics dans les murs-rideaux, les vitrages structurels, les vitrages isolants et autres applications de vitrage exposées aux intempéries.

La méthode d'essai décrite simule les conditions réelles auxquelles un mastic est soumis dans un joint vitré :

  • Température élevée (généralement supérieure à 70 degrés).
  • Immersion continue dans l'eau ou aspersion d'eau.
  • Exposition à la lumière artificielle (lampe à arc au xénon) à travers le verre.

Ces trois facteurs de stress sont appliqués simultanément pendant une période déterminée (généralement 4 semaines, soit 672 heures, mais des périodes plus longues peuvent être spécifiées). L'objectif est d'accélérer le vieillissement et de révéler les faiblesses potentielles suivantes :

  • Adhésion aux substrats (verre, aluminium anodisé, acier inoxydable et similaires).
  • Cohésion au sein même du mastic.

Lors de la préparation des éprouvettes, un mastic est appliqué aux joints entre deux substrats (généralement du verre et des entretoises en aluminium anodisé). Les éprouvettes sont polymérisées dans des conditions standard (23 °C et 50 % d'humidité relative, 28 jours, ou selon les instructions du fabricant). Les éprouvettes assemblées sont placées dans des cadres spéciaux à l'intérieur d'une enceinte étanche, une face étant exposée à la lumière xénon à travers une vitre et l'autre immergée dans l'eau et ventilée par de l'air chaud.

Les conditions d'exposition ont été définies comme suit :

  • Source lumineuse : Arc au xénon avec filtre lumière du jour.
  • Intensité du rayonnement : 60 W/m2 (300-400 nm).
  • Température du panneau noir : 70 degrés plus/moins 3 degrés.
  • Température de l'eau : 45 degrés plus/moins 5 degrés (ou température ambiante selon certaines directives nationales).
  • La face non éclairée est constamment en contact avec l'eau.
  • Durée : Généralement 672 heures (4 semaines), mais certaines fonctionnalités peuvent prendre 1008 heures ou plus.

Après la période d'exposition, les échantillons sont retirés et conditionnés pendant 24 heures à 23 degrés Celsius et à 50 % d'humidité relative. Ils sont ensuite étirés jusqu'à leur point de rupture (généralement 100 % d'allongement ou point de rupture) et examinés selon les aspects suivants :

  • Pourcentage de fracture cohésive (souhaité : fracture du mastic lui-même).
  • Pourcentage de décollement de l'adhésif (indésirable : séparation du mastic du substrat).
  • Toute fissure, bulle, durcissement, ramollissement, décoloration ou perte d'élasticité.

De nombreuses homologations techniques européennes (ATE) et réglementations nationales font référence à la norme EN ISO 11431 pour la classification des matériaux d'étanchéité destinés aux vitrages structurels ou à l'étanchéité aux intempéries. La classification couramment utilisée en pratique est la suivante :

  • Classe A : Aucune dégradation de l'adhésif après 672 heures (l'exigence la plus courante pour les vitrages structurellement scellés).
  • Classe B : Une légère dégradation de l'adhésif est tolérée.

Certaines spécifications exigent 1 008 heures, voire 2 000 heures d’exposition sans dégradation de l’adhésif.

La norme EN ISO 11431 est considérée comme l'un des tests de durabilité les plus importants et les plus exigeants pour les mastics utilisés dans les applications de vitrage et de façade. Son importance pratique s'explique par les raisons suivantes :

  • Il simule les conditions réelles les plus défavorables auxquelles un mastic d'étanchéité pour vitrage peut être confronté. Dans un joint de mur-rideau ou de vitrage structurel, le mastic est exposé simultanément à :
  • Températures élevées (dans les façades de couleur sombre, le soleil d'été peut facilement atteindre 70 à 90 degrés Celsius à l'intérieur des joints)
  • Lumière UV à travers le verre
  • Eau (pluie, condensation, nettoyage)

Cette norme est la seule à combiner simultanément la chaleur, l'eau et les rayons UV à travers le verre. Grâce à cette triple agression, elle est considérée comme le meilleur indicateur accéléré de la performance sur le terrain après 20 à 30 ans.

  • Un échec à ce test se traduit presque toujours par des problèmes concrets ultérieurs. De nombreuses défaillances d'étanchéité constatées sur le terrain (fuites d'eau, éclats de verre, ruptures secondaires des joints d'étanchéité des vitrages isolants) présentent les mêmes mécanismes de défaillance que ceux mis en évidence par cette norme en laboratoire :
  • Durcissement et fissuration à la surface du matériau d'étanchéité.
  • Perte d'adhérence au verre ou aux entretoises
  • Certaines formulations de silicone subissent un processus d'inversion (ramollissement).
  • Cette norme est une exigence obligatoire ou fortement recommandée dans la quasi-totalité des spécifications haute performance. Un mastic non conforme à cette norme ne peut être homologué pour le verre structurel dans de nombreux pays.
  • C’est ce qui distingue les mastics de haute qualité des mastics bon marché ou de qualité inférieure. De nombreux mastics économiques ou à usage général ne peuvent satisfaire à cette exigence en quelques jours (100 à 200 heures). Seuls les silicones à polymérisation neutre correctement formulés, les polyuréthanes de haute qualité et certains mastics hybrides peuvent l’offrir.
  • 672 heures avec une rupture de cohésion à 100 %.
  • 1008 heures ou plus sans aucune perte d'adhérence.

Ce test constitue ainsi un filtre de qualité efficace pour les prescripteurs et les consultants en façades.

En conclusion, la norme ISO 11431 constitue le test de durabilité le plus rigoureux et réaliste pour les mastics d'étanchéité du verre. Elle est indispensable à l'utilisation d'un mastic dans les vitrages structurels, les matériaux d'isolation étanches et les unités de vitrage isolant en Europe et dans de nombreuses régions du monde. Elle représente la preuve la plus convaincante de la fiabilité d'un mastic pendant des décennies en conditions réelles d'exposition.

Depuis de nombreuses années, notre organisme, fort d'une équipe compétente et expérimentée, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'application et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme EN ISO 11431.

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