Influence d'un MHEC sur les propriétés physiques et mécaniques d'un enduit de rénovation de façade : étude de l'adhérence de l'enduit sur une pierre de Tuffeau

par Lionel Bertrand

Thèse de doctorat en Matériaux

Sous la direction de Sandrine Maximilien.

Soutenue en 2004

à Lyon, INSA , en partenariat avec GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA) (laboratoire) .

mots clés

• Matériaux
• Génie civil
• Mortier
• Produits d'étanchéité
• Constructions -- Réfection
• Tuffeau
• Étanchéité

Résumé

Les enduits de rénovation de façade sont des matériaux complexes. Ils contiennent de nombreuses matières premières : ciment, chaux, charges et adjuvants organiques. Parmi ces derniers, on trouve le rétenteur d'eau, dont le rôle est de retenir l'eau nécessaire à l'hydratation des liants au sein de l'enduit lorsque ce dernier est appliqué sur un support poreux. Le rétenteur d'eau étudié ici est un éther de cellulose (MHEC). Son mode d'action et ses effets sur les propriétés de l'enduit sont mal connus. L'objectif final de cette étude est de mesurer et d'expliquer l'influence de ce MHEC sur l'adhérence de l'enduit sur un support en pierre de tuffeau. Nous avons donc comparé deux enduits, avec et sans MHEC. Cependant, l'ajout de MHEC nécessite d'ajuster la quantité d'eau de gâchage pour obtenir une maniabilité de l'enduit identique. L'étude de l'adhérence des enduits est réalisée à l'aide d'un essai de clivage. Cet essai permet de contrôler la propagation d'une fissure à l'interface enduit/support et donne accès à de nombreuses informations (force, énergie de fissuration,…). La caractérisation des propriétés mécaniques (module) et physiques (variations dimensionnelles, cinétique de prise,. . . ) des enduits, complétée par l'étude des mouvements d'eau (succion, évaporation) a permis d'aider à la compréhension de leur comportement adhésif. Nous avons aussi pu mettre en évidence les modifications qui sont à attribuer à la présence de MHEC indépendamment de l'augmentation du taux de gâchage. Des observations en microscopie environnementale de l'hydratation des enduits ainsi que des surfaces de rupture enduit/support ont permis de dresser des hypothèses sur le mode d'action du MHEC

Titre traduit

MHEC influence on physical and mechanical properties of a renovation render

Résumé

Renovation renders are complex materials. They content many components: cement, lime, aggregates and organic admixtures. One of them, the water retentive, allows to retain the water inside the render when applied on a porous substrate. In this study, the retentive admixture is a cellulose ether (MHEC). Its mode of action and effects on render properties are not well known. The aim of this work is to measure and explain the MHEC influence on the render adhesion when applied on a limestone substrate (tuff). Therefore, we compared Iwo renders, with and without MHEC. However, the adjunction of MHEC demands an addition of water during the render mix to obtain similar render workability. The study of the render adhesion is done thanks to the Wedge Splitting Test. This test allows to control the crack propagation at the render/substrate interface and gives many information (load, stiffness, fracture energy). The characterization of mechanical (elastic modulus) and physical properties (length variations, setting kinetics) of renders completed by the study of water movements (suction, evaporation) helps to understand their adhesive behavior. Also, modifications due to MHEC addition were underlined, separately of the render water content. ESEM observations of the renders hydration and of the renders/substrate fracture surfaces allow to raise assumptions on the MHEC action mode.