Objectif et contexte
Pour protéger efficacement une menuiserie en bois, le système de finition (peinture, lasure) doit être suffisamment souple afin de ne pas développer de craquelage favorisé par les continuels retraits-gonflements du bois.
Les critères de performances des finitions extérieures pour bois sont décrits dans la norme NF EN 927-2 (Spécifications de performances). Ils reposent sur des observations visuelles menées sur des éprouvettes ayant été exposées 1 année aux intempéries.
Parmi ces critères visuels, le craquelage est le premier signe de dégradation visible.
L’apparition de craquelage témoigne a posteriori de propriétés mécaniques de la finition non adaptées au bois, mais ce critère visuel de performance ne permet pas pour autant de comprendre les phénomènes en jeu. Il est donc peu utile pour sélectionner des finitions extérieures pour bois performantes.
Le projet propose de mesurer ces propriétés par des tests de traction sur films libres de produits de peinture afin de déterminer la déformation à la rupture, la contrainte de traction et le module d’élasticité. Des mesures de dureté Persoz sur les bois revêtus de finition complètent les investigations.
Le sujet des propriétés de traction des films de produits de peinture est peu documenté. Il fait l’objet de débats au sein du Comité Européen de Normalisation, CEN/TC139/WG2 (finitions extérieures pour bois) auquel FCBA participe activement.
Essai de traction sur film de finition
Résumé
- Quel seuil de déformation à la rupture faut-il respecter pour qu’une finition résiste au craquelage ?
- Quelle est l’influence de l’exposition aux intempéries sur la déformation à la rupture ?
- La déformation à la rupture est-elle le seul critère de performance dont il faut tenir compte parmi les propriétés de traction ?
- Quelle est l’influence du module élastique de la finition ?
L’objectif de l’étude MECAFINIT était de répondre à ces questions en évaluant les propriétés mécaniques de six systèmes de finitions commerciaux dont les performances au vieillissement sont connues.
L’étude montre que les essais de traction sur films libres sont incontournables pour comprendre le risque craquelage d’une finition et sélectionner des systèmes adaptés à la menuiserie bois dans toute la gamme de températures à laquelle elle est exposée.
Les courbes Résistance en traction versus Déformation ont révélé si les finitions étaient ductiles (donc capable de résister au craquelage) ou si elles étaient fragiles (donc prédisposées au craquelage) sur la plage de température considérée dans l’étude (-10°C à 70°C).
Une déformation à la rupture élevée (avant toute épreuve de vieillissement) n'est pas une condition suffisante pour une bonne résistance au craquelage car le vieillissement provoque une chute dramatique de cette propriété.
Les revêtements ont résisté à la fissuration lorsque, après vieillissement, ils conservaient au moins 20% de leur déformation à la rupture initiale.
La résistance au craquelage est meilleure lorsque le module d'élasticité en traction varie peu durant le vieillissement.
Le risque de craquelage est très élevé pour les revêtements conçus avec une dureté Persoz initiale supérieure à 70 secondes.