Résolution des problèmes de fissuration et de décollement des chapes de sol grâce à la poudre polymère redispersible VAE CAS 24937-78-8

Un fabricant de mortiers secs basé à Surabaya, en Indonésie, produisait une gamme de chapes et de produits de nivellement de sols destinés aux projets de construction résidentiels et commerciaux de Java Est et de Bali. La demande de chapes sèches préfabriquées avait fortement augmenté, les promoteurs délaissant les chapes traditionnelles en sable et ciment au profit de produits en sacs offrant des performances constantes et une mise en œuvre plus rapide. Le fabricant avait développé une gamme de produits comprenant des chapes adhérentes, des chapes non adhérentes et des enduits de nivellement, tous élaborés à partir de la même formulation de base, avec de légères variations selon les qualités.

Le défi

Six mois après le lancement du produit, le fabricant a commencé à recevoir des demandes de prise en charge au titre de la garantie de la part de deux entreprises de pose de revêtements de sol ayant installé ce type de chape sur de grandes surfaces commerciales, notamment dans des immeubles de bureaux et des commerces de détail à Surabaya. Les réclamations décrivaient deux types de défaillances distincts, constatés sur des chantiers différents.

Le premier mode de défaillance observé était la fissuration superficielle, apparue 14 à 21 jours après la pose de la chape sur des surfaces supérieures à 30 mètres carrés. Ces fissures se présentaient de manière irrégulière sur la surface de la chape, généralement parallèles à la plus grande dimension du sol et concentrées au centre des grandes travées plutôt qu'en périphérie. Ce type de fissuration indiquait une fissuration de retrait due à un séchage insuffisant : l'adhérence à la dalle de béton empêchait la chape de se contracter librement lors de la perte d'humidité, générant ainsi des contraintes de traction supérieures à la résistance à la traction de la chape.

Le second mode de défaillance observé était la présence de zones creuses, identifiées par des essais de percussion lors de la pose du revêtement de sol. Ces zones indiquaient un décollement important de la chape par rapport à la dalle de béton dans les semaines suivant la pose. Ces zones creuses étaient concentrées au centre des grandes travées, là où les forces de retrait étaient les plus importantes. Ce phénomène correspondait à une chape ayant initialement développé une adhérence suffisante, mais ayant perdu son intégrité lorsque les contraintes de retrait cumulées ont dépassé la résistance d'adhérence à l'interface chape-support.

L'équipe technique du fabricant a examiné la formulation de base et a constaté que les produits de chape ne contenaient aucune modification polymère. La formulation reposait entièrement sur l'hydratation du ciment pour assurer la cohésion et l'adhérence au support, sans réseau polymère flexible capable de compenser les contraintes de retrait dues au séchage sur de grandes surfaces, sous l'effet des températures ambiantes élevées des chantiers de construction de Java Est, où les températures moyennes pendant la saison sèche dépassent régulièrement 32 degrés Celsius.

La cause profonde était simple : les chapes de sol en ciment non modifiées, dans les applications à grande portée, génèrent des forces de retrait qui dépassent à la fois la résistance à la traction de la couche de chape et la force d'adhérence au sous-plancher, en particulier dans les climats chauds où le séchage rapide accélère le développement des contraintes de retrait avant que la matrice de ciment n'ait développé une résistance à la traction suffisante pour résister à la fissuration.

La solution

Après avoir contacté EastChem, le fabricant a reçu une proposition technique recommandant l'incorporation dePoudre de polymère redispersible VAECAS 24937-78-8 dans les formulations de chapes de sol adhérentes et non adhérentes à différents niveaux de dosage et de qualité adaptés à chaque application.

Pour les chapes de sol adhérentes, EastChem recommande la poudre RDP semi-flexible, dont la température de transition vitreuse se situe entre 10 et 20 °C, à un dosage de 1,5 % en poids du mélange sec. Cette combinaison de qualité et de dosage assure l'adhérence nécessaire pour résister au décollement dû au retrait, tout en conservant une résistance à la compression suffisante pour les applications commerciales exigeantes.

Pour les chapes flottantes et non adhérentes sur membrane en polyéthylène ou panneau isolant, EastChem recommande une poudre RDP de qualité flexible avec une Tg comprise entre 0 et 10 degrés Celsius à un dosage de 2 à 2,5 pour assurer la capacité de pontage des fissures requise sur toute la portée de la chape non supportée en l'absence d'une adhérence complète au sous-plancher.

EastChemDes quantités d'essai des deux qualités ont été fournies, accompagnées de certificats d'analyse par lot précisant la température de transition vitreuse (Tg), la teneur en cendres, la redispersibilité et l'humidité. Le fabricant a reformulé les trois produits de revêtement de sol en intégrant les qualités RDP recommandées et a mené des essais d'installation à grande échelle sur des parcelles de 40 mètres carrés, surveillées pendant huit semaines afin d'évaluer la fissuration et l'intégrité de l'adhérence.

Les résultats des essais ont confirmé l'absence totale de fissuration superficielle pour les trois formulations de chape modifiée aux polymères, aux dosages recommandés. Les tests d'adhérence réalisés sur la chape adhérente d'essai ont démontré une résistance à la traction de 1,1 MPa sur le support en béton après 28 jours de cure, valeur nettement supérieure au minimum de 0,5 MPa requis pour les chapes adhérentes dans les applications commerciales. Les tests de percussion effectués sur l'ensemble de la zone d'essai après huit semaines n'ont révélé aucune zone creuse, confirmant ainsi que la chape modifiée aux polymères avait conservé une adhérence parfaite au support pendant toute la période de séchage et de retrait.

Les résultats

Le fabricant a reformulé tous ses produits de revêtement de sol avec la poudre EastChem RDP dans les dix semaines suivant la fin des essais. La chape adhérente reformulée a été fournie aux deux entreprises ayant déposé des demandes de prise en charge au titre de la garantie, et toutes deux ont confirmé que son installation sur des chantiers ultérieurs n'avait entraîné aucune fissure ni aucun décollement au cours d'une période de suivi de six mois.

Le fabricant a introduit une appellation « chape de sol modifiée aux polymères » pour l'ensemble de sa gamme de produits, différenciant ainsi les produits reformulés des alternatives classiques préparées sur site par leurs performances techniques plutôt que par leur prix. Ce positionnement haut de gamme a permis une légère augmentation de prix qui a largement compensé le surcoût des matières premières lié à l'incorporation de polymères modifiés, améliorant ainsi la marge bénéficiaire tout en réduisant les risques de réclamations sous garantie.

La solution de réparation des fissures de chape modifiée par polymère fournie par EastChem a également permis au fabricant d'étendre la période de garantie de ses produits de six à douze mois sur tous les produits de chape de sol, ce qui est devenu un facteur de différenciation commerciale sur le marché indonésien des produits chimiques de construction où la plupart des concurrents n'offraient aucune garantie formelle sur leurs produits.

Un contrat d'approvisionnement de douze mois couvrantFournisseur de poudre RDP pour fabricant de mortier secDes exigences concernant les gammes de produits de chape adhérente, de chape non adhérente et de nivellement de sols ont été établies avec EastChem, avec un soutien technique inclus pour le développement de nouveaux produits à mesure que le fabricant s'étendait aux catégories de produits adhésifs pour carrelage et d'étanchéité.

Ce qu'a dit le client

Nous avons lancé une chape de sol sans modification polymère car nous pensions qu'elle n'était nécessaire que pour la colle à carrelage. Les réclamations sous garantie nous ont appris que les grandes surfaces nécessitent une modification polymère plus importante que la colle à carrelage. EastChem a clairement expliqué le mécanisme et la reformulation a résolu le problème complètement.

Responsable du développement produit, fabricant de mortier sec, Surabaya, Indonésie

FAQ

Quel dosage de poudre RDP permet d'éviter la fissuration des chapes de sol dans les grandes surfaces de plus de 30 mètres carrés ?

Pour les chapes collées de grande surface (plus de 30 m²) en climat chaud, la poudre RDP semi-flexible, dosée à 1,5 à 2 % du poids du mélange sec, assure la résistance à la fissuration et l'adhérence nécessaires pour prévenir le retrait et le décollement pendant le séchage. Un dosage inférieur à 1 % ne permet pas d'obtenir une densité de réseau polymère suffisante pour combler les fissures de retrait qui se forment sur les grandes surfaces de plancher sous contraintes, notamment en conditions de séchage tropicales.

Pourquoi la chape de sol se décolle-t-elle de la dalle en béton quelques semaines après sa pose, et non immédiatement ?

Le décollement de la chape se produit généralement 2 à 6 semaines après sa mise en œuvre, car les contraintes de retrait s'accumulent progressivement à mesure que la chape perd de l'humidité. La résistance initiale de l'adhérence est suffisante pour résister aux premières forces de retrait, mais les contraintes de retrait cumulées au fil des semaines de séchage continu finissent par dépasser la résistance d'adhérence d'une chape de ciment non modifiée sur une dalle de béton. Une chape modifiée aux polymères avec de la poudre RDP dosée à 1,5 à 2 % offre à la fois une résistance initiale de l'adhérence supérieure et une flexibilité suffisante pour absorber les mouvements de retrait cumulés sans risque de décollement.

Peut-on utiliser la même qualité de poudre RDP pour les chapes de sol adhérentes et flottantes ?

Un mortier semi-flexible (Tg entre 10 et 20 °C) convient aux chapes collées lorsque l'adhérence au support et la résistance à la compression sont prioritaires. Les chapes flottantes posées sur un isolant ou une membrane nécessitent un mortier flexible (Tg entre 0 et 10 °C) pour assurer un pontage des fissures adéquat sur la partie non supportée. L'utilisation d'un mortier semi-flexible pour les chapes flottantes présente une flexibilité insuffisante pour supporter les contraintes de retrait et de déformation auxquelles elles sont soumises en service.