Les revêtements en EPDM résistent aux outrages du temps

Des examens effectués sur les toits de trois bâtiments recouverts de membranes en EPDM ont démontré que, bien que fort sollicitées, elles avaient très bien résisté aux outrages du temps. Elles étaient posées depuis 20 ans, au moment de cette enquête.

Bon nombre de propriétaires qui ont choisi de vivre sous un toit plat, ont le souhait bien compréhensible que celui-ci résiste aux diverses intempéries, et qu'il reste longtemps sans défaut. Lorsqu'ils soumettent cette attente à leur architecte, celui-ci se trouve confronté à un vrai problème. Il doit choisir un matériau d'après des critères de jugement, qu'il ne peut trouver ni dans une norme ni dans une directive. Car il s'agit -s'il veut réellement satisfaire le désir de son client- ni plus ni moins d'un certificat de bonne qualité sur la base de conditions pratiques vécues.

Certes, le prescripteur dispose de multiples possibilités en recouvrements d'étanchéité, mais le choix n'est pas toujours facile. Bitumes améliorés? APP ou SBS? Membranes synthétiques? PVC? EPDM? Ou étanchéités liquides? Si l'on considère ces matériaux, leurs variantes et les combinaisons possibles, on arrive a plus de 60 possibilités différentes pour réaliser l'étanchéité d'une toiture plate. Sans tenir compte des choix supplémentaires en éléments porteurs, isolants et protections de surface. Il est donc évident que par la multitude des produits et systèmes, le choix d'un matériau exige une longue étude préalable, même pour un professionnel. Par conséquent, pour des raisons de transparence du marché et pour compléter les critères de choix pour des étanchéités fiables, il faudrait également pouvoir présenter un 'certificat pratique de qualité'. C'est pourquoi Prelasti (Belgique), avec le soutien de son agent EPDM-Flachdachplanen à Michelstadt (D), a chargé un expert indépendant d'effectuer une enquête sur l'état de toitures qui étaient recouvertes d'EPDM depuis plus de 20 ans.

Examen sur place

Outre l'inspection d'usage de l'état de la surface du toit, des pourtours, des relevés et des percées techniques, il fut apporté une attention particulière à l'examen des endroits où la membrane EPDM avait été exposée à des usures mécaniques ou photochimiques intensives. Sur la première toiture à Breuberg par exemple, à cause d'une pente insuffisante, une flaque d'eau importante s'était formée, de sorte que l'eau a pu agir sur le matériau durant 20 ans. Il est notoire que les bords d'une eau stagnante peuvent causer des désordres importants, car le changement continu de la ligne de niveau provoque des tensions de gonflement et de retrait. En hiver, la glace peut avoir un effet abrasif néfaste. De plus, il se produit, aux pourtours des flaques, par distillation de la vapeur, des extractions redoutables, un phénomène que le Dr. Eberhardt Braun décrit, dans son livre 'Bitumes' comme 'vieillissement par distillation'. Par ailleurs, les flaques peuvent donner lieu à la formation de boues et d'algues qui provoquent en été, par contraction des microfissures dans certains revêtements, lorsque ceux-ci ont une réaction thermoplastique sensible à l'égard des tensions de fixation, quand la température atteint 70 à 80^o C. En regard de toutes ces contraintes, il est remarquable de constater que les propriétés de la membrane examinée aux abords des flaques d'eau n'ont subi aucune altération. Sur la photo 1, on reconnaît nettement le dépôt d'algues allant du vert clair au vert foncé. Après l'inspection visuelle du recouvrement, on peut donc conclure que les influences chimiques, biologiques, ou mécaniques de l'eau, des feuilles, de la boue, des algues ou de la glace n'ont pas eu d'effet négatif sur l'EPDM.

Sollicitations intensives du matériau

La deuxième toiture fut également un exemple de lourdes sollicitations: un relevé d'une cheminée en maçonnerie dirigé vers le Sud-Ouest. La photo 2 montre nettement comment les briques et les joints ont été pollués par des coulées de suie et des retombées gluantes de gaz de combustion, le relevé en EPDM n'a donc pas seulement été exposé aux rayonnements intensifs du Sud-Ouest, mais a subi en plus une sollicitation chimique. La figure 3 montre l'état du mur sous la membrane: il est parfaitement sec, mais porte des traces d'un suintement salin, très probablement du à une diffusion à travers la cheminée pendant l'hiver. Ceci constitue une agression de plus sur la surface arrière de la membrane: l'humidification par condensation avec le dépôt de cristaux salins. En dehors des zones à problèmes citées ci-dessus, les relevés, les raccords aux couvre-murs, lanterneaux, écoulements et buses d'aération furent examinés précieusement. L'état de la feuille EPDM à ces endroits fut comparé avec l'état de la feuille voisine protégée par du lestage. On fit de même pour les joints vulcanisés (hot-bonding) réalisés il y a plus de 20 ans. Les résultats de cette analyse permettent de conclure que l'étanchéité de la membrane EPDM et de ses joints vulcanisés n'ont subi aucune influence négative jusqu'à présent.

Examen en laboratoire

L'inspection visuelle a naturellement été complétée par l'examen en laboratoire de plusieurs échantillons prélevés sur les membranes, afin de déterminer l'état des caractéristiques telles que:

Résistance à la traction
Allongement à la rupture
Résistance à la déchirure
Modifications dimensionnelles à 100^oC
Détermination des substances volatiles à 110^oC
Réaction à l'oxidation
Examen de l'agrandissement optique:
- microscopique lumineux
- microscopique électronique
- Résistance à la traction des joints vulcanisés: au pelage et au cisaillement

Les échantillons furent prélevés à différents endroits stratégiques couvrant des zones mises à contribution afin de faire la comparaison entre des surfaces altérées différemment. Les résultats de la résistance à la traction, allongement à la rupture et résistance à la déchirure furent surtout retenus, étant donné qu'ils sont déterminants pour définir la stabilité du matériau à long terme.

Examen réussi, jugement: très bon

La performance des membranes en EPDM et de leurs joints vulcanisés peut être considérée comme très bonne pour toutes les caractéristiques du matériau qui sont importantes à l'installation sur les toits. Les conclusions tirées de l'inspection visuelle des toitures correspondent aux résultats des essais effectués en laboratoire. Même après avoir été exposé durant plus de 20 ans, le matériau répond encore aux exigences de la norme pour un matériau neuf. Cependant, le résultat le plus important de cette étude est la confirmation de la résistance exceptionnelle au vieillissement de l'EPDM: après 2 décennies de fonction, on a peine à trouver des traces de dégradation, même à des endroits non protégés. En outre, malgré leur âge, les échantillons prélevés étaient encore très flexibles, et pas un n'avait rétréci, ce qui démontre l'absence de tensions internes. De plus, la qualité des joints vulcanisés (hot-bonding) est demeurée intacte après 20 ans: le recouvrement est resté une unité homogène. La résistance de ces joints lors de l'essai de traction au cisaillement était plus grande que la feuille même.
Résultats au niveau de la résistance à la traction, l'allongement à la rupture et la résistance à la déchirure.


Désignation de l'échantillon	Endroit sur le toit	Résistance à la traction N/mm²	Allongement à la rupture %	Résistance à la déchirure N/mm
BR	Non lesté	8,8	450	18,0
RAI	Relevé, sans protection	6,7	345	17,1
RAI	Sous gravier	7,5	465	17,1
MI-A	Sous aluminium	6,1	360	15,6
MI-F	Relevé, sans protection	6,4	250	15,6
MI-K	Sous gravier	7,1	305	15,6
Exigences de la DIN 7864, part 1, à l'état neuf.		Min. 4,0	Min. 250	Min. 5,0

Conclusion

L'interprétation de tous les tests effectués nous conduisent à la conclusion générale suivante: les membranes en EPDM, ainsi que les joints vulcanisés (hot-bonding) peuvent être classés comme exceptionnellement résistants au vieillissement et aux intempéries. Ils répondent parfaitement aux plus hautes exigences de longévité pour des toitures plates. L'enquête a révélé que les membranes en EPDM et leurs joints vulcanisés sont toujours en état de remplir leur fonction, même vingt ans après leur installation. A ce stade, on n'est pas en mesure d'émettre une limite quant à leur durabilité. C'est pourquoi on peut estimer au moins au double la longévité de ce matériau.

Toitures examinées

Toiture 1

Lieu: D 64747 Breuberg
Type de construction: immeuble de la société Pirelli Reifenwerke GmbH. à Breuberg
Superficie du toit: 360 m²
Pente: 0% à 1%
Année: 1976
Type de réalisation/exécution: rénovation d'une ancienne étanchéité défectueuse en bitume. Membrane non lestée, collée partiellement avec de la colle PUR
Epaisseur: 1.2 mm

Toiture 2

Lieu: D64747 Rai-Breitenbach
Type de construction: école primaire de Rai-Breitenbach, Kreuzstrasse, ailes composées de 1 et 2 étages.
Superficie du toit: 1100 m²
Pente: sans dénivelé (toit à 0^o)
Année: 1976
Type de réalisation: Nouvelle toiture. Membrane en EPDM, en pose libre, lestée de gravier, sur plaques en polystyrène. Acrotères et raccords installés sans protection de la membrane. Nombreuses percées dans le toit avec hottes d'aspiration, aérations et lanterneaux.
Epaisseur: 1.0 mm

Toiture 3

Lieu: D 64720 Michelstadt
Type de construction: école professionnelle de Michelstadt, Landrat-Neffstrasse
Superficie du toit: 1.520 m²
Pente: 2%
Année: 1976
Type de réalisation: Rénovation en EPDM, en pose libre, lestée de gravier, sur des membranes bitumineuses renforcées.
Acrotères et raccords installés sans protection de la membrane.
Epaisseur: 1.5 mm

par: Dipl.-Ing. Heinz Götze, expert indépendant en techniques de toitures, isolations er étanchéité

Sélectionnez:
Sommaire Roof Belgium 1998

Retour à Roof Belgium
Retour à DakWeb