Annexe A (normative)  Essai de choc léger, résistance au roulage lourd et choc

A.1  Essai de choc léger

A.1.1  Objet et domaine d'application

La présente méthode définit les conditions de préparation et d'essai pour la détermination de la résistance au choc à la bille des carreaux et dalles céramiques émaillés.

A.1.2  Appareillage et matériaux associés

A.1.2.1  Appareillage d'essai

L'appareil se compose principalement de :

• un support rigide permettant de soutenir une dalle de format 40 x 40 cm ;

• un support vertical équipé d'un électro-aimant permettant de maintenir la bille avant de provoquer sa chute et pouvant être déplacé verticalement sur le support ;

• une bille d'acier poli de 50 g.

A.1.2.2  Accessoires et produits associés

• résine adhésive ne contenant pas d'ingrédients flexibilisant.

• dalle-support sur laquelle est réalisée la pose des carreaux : dalle en béton pressé ayant les caractéristiques suivantes :

  • dimensions 40 x 40 cm, épaisseur 4 cm ;

  • cohésion du béton sec : l'essai d'arrachement d'un té métallique collé directement sur le support béton au moyen d'une colle appropriée doit conduire à une contrainte d'arrachement ≥ 1,5 MPa.

A.1.3  Éprouvettes

Trois éprouvettes de dimensions 75 x 75 mm doivent être découpées à partir de trois carreaux distincts. Le cas échéant, des carreaux de dimensions faciales inférieures à 75 mm peuvent être utilisés. Les éprouvettes sont collées sur une dalle en béton, l'ensemble constituant une maquette. Les trois éprouvettes doivent subir l'essai.

A.1.4  Préparation d'une maquette d'essai

A.1.4.1  Pose des carreaux

Mettre en oeuvre la résine adhésive en sur une dalle de béton selon les prescriptions du fabricant.

Presser chaque éprouvette avec la belle face tournée vers le haut.

Laisser sécher pendant 24 heures au minimum avant de procéder à l'essai.

A.1.4.2  Dispositions

Les éprouvettes sont disposées sans contact entre elles, jusqu'à 25 par dalle.

A.1.5  Réalisation de l'essai

À l'issue du délai de séchage, la maquette est positionnée sur le support rigide de sorte que la surface des carreaux soit horizontale et perpendiculaire au support sur lequel se déplace l'électro-aimant, puis l'essai est réalisé : laisser tomber la bille verticalement³ d'une hauteur de 1 m, de sorte que son point d'impact se situe dans un cercle de 2 cm de diamètre autour du centre de l'éprouvette.

3)

Saisir la bille immédiatement après son rebond afin d'éviter qu'elle ne retombe sur le carreau

A.1.6  Expression des résultats

Après essai et avant observation, la surface de l'éprouvette, autour du point d'impact, est enduite d'une encre colorée⁴ que l'on essuie ensuite à l'aide d'un chiffon doux imprégné d'alcool, afin de révéler les détériorations éventuelles.

4)

L'encre des marqueurs type ONYX TRACEUR convient particulièrement

L'observation de l'aspect de la maquette s'effectue visuellement ; elle porte sur l'ensemble de la surface où l'on doit relever :

• la présence éventuelle de fissures plus ou moins longues sur le carreau et leur forme ;

• la présence éventuelle d'éclats (avec perte de matière plus ou moins importante).

On distingue les différents niveaux de détérioration suivants : voir tableau A.1.

A.1.7  Rapport d'essais

Noter, en se référant à la présente méthode :

1. l'identification des carreaux (provenance, série commerciale, dimensions et épaisseur, référence, couleur) ;

2. la référence de la colle utilisée ;

3. le niveau des détériorations éventuellement constatées sur la surface du carreau.

A.2  Résistance au roulage lourd

A.2.1  Objet et domaine d'application

La présente méthode définit l'appareillage d'essai ainsi que les conditions de préparation et d'essai pour la détermination de la résistance au roulage des carreaux céramiques bruts (non émaillés).

A.2.2  Appareillage et matériaux associés

A.2.2.1  Appareillage d'essai

L'appareil se compose principalement de :

1. un plateau porte éprouvette

   • le plateau tourne dans un plan horizontal à la vitesse de 93 ± 2 tours par minute,

   • le plateau est entraîné par un moteur électrique de puissance suffisante pour que la vitesse ne diminue pas au cours de l'essai,

   • la surface du plateau est continue et perpendiculaire à l'axe support de la charge ;

2. une minuterie ou un compte-tours

   • la minuterie doit permettre d'arrêter l'essai automatiquement après une durée de 4 heures,

   • le compte-tours doit permettre d'arrêter l'essai après 22 320 révolutions (ce qui correspond à 14 000 m parcourus par la roulette) ;

3. deux méplats

   • méplats en acier de 100 mm de longueur, dont la section est un triangle rectangle de 20 mm de base et de 3 mm de hauteur (voir figure A.1) ;

     

     Figure A.1  Définition des méplats (valeurs en mm)

4. une roulette

   • roulette en fonte⁵ à bandage plat, chanfreinée et évidée, telle que décrite figure A.2,

     5)

     Il s'agit de fonte à graphite sphéroïdal

     • diamètre 50 mm (moins zéro, plus 1 mm) ;

     • largeur de la bande de roulement : 20 mm (moins zéro, plus 2 mm).

   • libre en rotation et en direction ;

   • entraînée par la rotation du plateau ;

   • la roulette est changée dès que son diamètre, mesuré au centre de la bande de roulement, atteint 48 mm.

     

     Figure A.2  Définition de la roulette (Cotes en mm)

5. un axe vertical

   • cet axe est perpendiculaire au plateau porte éprouvette ;

   • il est destiné à recevoir la chape sur laquelle est fixée la roulette ;

   • il supporte une charge telle que la force appliquée par l'ensemble roue + arbre + rondelles + charge soit de 295 ± 2 N ;

   • la distance entre l'axe du plateau et celui supportant la roulette doit être de 100 ± 2 mm ;

   • la pièce mécanique (fourreau) qui maintient l'axe supportant la roulette doit être telle que tout jeu soit évité; il doit en être de même pour les pièces mécaniques supportant le fourreau, afin d'éviter les vibrations.

A.2.2.2  Dalle support pour les carreaux

Dalle en béton pressé ayant les caractéristiques suivantes :

• dimensions 40 x 40 cm, épaisseur 4 cm ;

• cohésion du béton sec : l'essai d'arrachement d'un té métallique collé directement sur le support béton au moyen d'une colle appropriée doit conduire à une contrainte d'arrachement ≥ 1,5 MPa.

A.2.2.3  Mortier pour la pose traditionnelle

Mortier de ciment tel que défini dans le 5.2 du présent document.

A.2.2.4  Mortier-colle pour la pose collée

Mortier-colle à deux composants de la famille des mortiers-colles épais⁶ appliqué à la spatule de 9 x 9 x 9 mm.

6)

Il existe des certificats délivrés par le CSTB attestant de la classe C2F auxquels il peut être utile de se référer

A.2.2.5  Mortier spécial pour joints

Mortier de jointement prêt à l'emploi, conçu pour supporter un trafic intense.

A.2.3  Éprouvettes

Le nombre de carreaux distincts à utiliser est fonction des dimensions des carreaux : pour les carreaux ayant une dimension supérieure à 200 mm, quatre carreaux distincts sont sciés de façon à obtenir quatre éprouvettes carrées de dimensions 195 x 195 mm que l'on dispose sur la maquette d'essai comme indiqué sur le schéma A.3.

Les bords sciés des carreaux sont placés vers l'extérieur de la dalle.

Figure A.3  Maquette d'essai

A.2.4  Préparation de la maquette d'essai

Deux maquettes sont préparées : une en pose traditionnelle, une en pose collée.

A.2.4.1  Pose traditionnelle

A.2.4.1.1  Mise en place des carreaux

La pose traditionnelle s'effectue avec le mortier de ciment selon les prescriptions du présent document :

• après humidification de la dalle support, y étaler le mortier de pose et le compacter ;

• poser les éprouvettes et battre vigoureusement afin d'assurer le scellement.

Dans le cas de carreaux de faible porosité, on procède à un double barbotinage. Le délai de séchage est de 30 jours à température et humidité ambiantes, de l'ordre de 23 °C, 50 % HR.

A.2.4.1.2  Réalisation des joints

Les joints sont réalisés, après durcissement suffisant du mortier de pose et au moins 24 heures après la pose :

• soit à l'aide d'un mortier de ciment pur tel que défini dans le présent document ;

• soit à l'aide d'un mortier spécial pour joint tel que défini au A.2.2.5 de la présente méthode.

Recommandation importante : lors de la mise en place des carreaux qui constituent la maquette, s'assurer qu'ils ne présentent pas de désaffleure entre eux.

A.2.4.2  Pose collée

A.2.4.2.1  Mise en place des carreaux

La pose collée s'effectue, avec un mortier-colle tel que défini au A.2.2.4 de la présente méthode conformément au NF DTU 52.2.

Le délai de séchage est de 7 jours.

A.2.4.3  Réalisation des joints

Les joints sont réalisés, après durcissement suffisant du mortier-colle, de l'ordre de 24 heures après la pose, à l'aide d'un mortier spécial pour joints tel que défini au A.2.2.5 de la présente méthode.

Recommandation importante : lors de la mise en place des carreaux sur la maquette, s'assurer qu'ils ne présentent pas de désaffleurement entre eux.

A.2.4.3.1  Largeur des joints

La largeur des joints doit être de 3 mm pour les carreaux pressés et de 6 mm pour les carreaux étirés ou les carreaux de terre cuite.

Recommandation importante : s'assurer que les joints ne forment ni surépaisseur ni creux excessif par rapport à la surface des carreaux.

A.2.4.4  Positionnement des méplats

À l'issue du délai de séchage, les méplats sont collés sur la surface des carreaux de telle sorte que :

• le point d'impact de la roulette ayant franchi le premier méplat se situe sur un joint conformément aux indications de la figure A.4 ;

• le point d'impact de la roulette ayant franchi le deuxième méplat se situe le plus près possible du centre d'une partie entière de carreau conformément aux indications de la figure A.4.

Laisser le temps nécessaire à un durcissement suffisant de la colle.

Figure A.4  Positionnement des méplats

A.2.5  Réalisation de l'essai

La maquette est fixée sur le plateau porte éprouvette en prenant soin de la centrer.

Abaisser la roulette, appliquer la charge.

Programmer une durée de 4 heures et/ou 22 320 révolutions, puis lancer l'essai.

À la fin de l'essai, relever le dispositif complet supportant la roulette, retirer la maquette et nettoyer les traces laissées par la roulette métallique à l'aide d'un chiffon en présence de poudre récurrente à usage domestique.

A.2.6  Expression des résultats

La résistance au roulage est exprimée par la description des dégradations engendrées lors de l'essai tant dans la zone de roulement sur la surface des carreaux qu'au droit des joints.

L'observation de l'aspect de la maquette s'effectue à l'oeil nu (ou avec des verres correcteurs si l'on en porte habituellement).

Examiner :

• la surface des carreaux dans leur ensemble ;

• les joints entre carreaux.

A.2.7  Contre-essai

Si des dégradations apparaissent sur la maquette réalisée en pose collée, un contre-essai est effectué sur la maquette réalisée en pose traditionnelle.

A.2.8  Rapport d'essai

Noter, en se référant à la présente méthode :

1. l'identification des carreaux (provenance, série commerciale, référence, dimensions, épaisseur, aspect de surface) ;

2. le mode de pose ;

3. la référence de la colle ;

4. la description des dégradations éventuelles relevées sur la maquette en pose collée et le cas échéant sur la maquette en pose traditionnelle, notamment :

   • sur la surface de la maquette,

   • au niveau des joints.

A.3  Choc lourd

A.3.1  Objet et domaine d'application

La présente méthode définit les conditions de préparation et d'essai pour la détermination de la résistance au choc à la bille des carreaux et dalles céramiques non émaillés.

Pour un carreau antidérapant, l'essai de choc lourd est réalisé sur le carreau lisse de même série, de même format et de même épaisseur lorsqu'il existe.

A.3.2  Appareillage et matériaux associés

A.3.2.1  Appareillage d'essai

L'appareil se compose principalement de :

• un lit de sable permettant de supporter une dalle de format 40 x 40 cm ;

• un support vertical équipé d'un électro-aimant permettant de maintenir la bille avant de provoquer sa chute et pouvant être déplacé verticalement sur le support ;

• une bille d'acier poli de 510 g.

A.3.2.2  Accessoires et produits associés

• spatule à dents carrées de 9 x 9 x 9 mm,

• mortier-colle à deux composants, de la famille des mortiers-colles épais⁷

  7)

  Il existe des certificats délivrés par le CSTB attestant de la classe C2F auxquels il peut être utile de se référer

• dalle support sur laquelle est réalisée la pose des carreaux: dalle en béton pressé ayant les caractéristiques suivantes :

  • dimensions 40 x 40 cm ; épaisseur 4 cm ;

  • cohésion du béton sec : l'essai d'arrachement d'un té métallique collé directement sur le support béton au moyen d'une colle appropriée doit conduire à une contrainte d'arrachement ≥ 1,5 Mpa.

A.3.3  Éprouvettes

Dans la mesure du possible, les éprouvettes doivent être des carreaux entiers ; ils sont fixés sur une dalle en béton, l'ensemble constituant une maquette. Trois éprouvettes au moins doivent subir l'essai.

A.3.4  Préparation d'une maquette d'essai

La maquette est réalisée en pose collée, conformément au NF DTU 52.2.

A.3.4.1  Pose des carreaux

Le mortier-colle, tel que défini au point A.3.2.2 ci-avant et gâché selon les préconisations correspondant au produit utilisé, est étalé sur toute la surface de la dalle support et sur l'envers du carreau, à l'aide de la spatule décrite en A.3.2.2, à raison de 6 à 8 kg/m2 (double encollage). Immédiatement après, l'éprouvette est posée sur le mortier ; elle doit être collée sur toute sa surface.

Dès la mise en place de l'éprouvette, on procède à un marouflage efficace afin d'obtenir l'écrasement total des boudins de mortier-colle qui doivent venir remplir totalement les sillons.

Ensuite, le carreau est enserré sur son pourtour par d'autres carreaux (entiers ou en morceau suivant les dimensions) ;

Le délai de séchage est de 7 jours.

A.3.4.2  Réalisation des joints

La largeur des joints doit être de 3 mm pour les carreaux pressés et de 6 mm pour les carreaux étirés ou les carreaux de terre cuite.

A.3.5  Réalisation de l'essai

À l'issue du délai de séchage, la maquette est positionnée sur le lit de sable de sorte que la surface des carreaux soit horizontale puis l'essai est réalisé : laisser tomber la bille verticalement⁸ d'une hauteur de 80 cm, de sorte que son point d'impact se situe dans un cercle de 2 cm de diamètre autour du centre de l'éprouvette.

8)

Saisir la bille immédiatement après son rebond afin d'éviter qu'elle ne retombe sur le carreau

A.3.6  Expression des résultats

Afin de révéler les détériorations éventuelles, on utilise un révélateur de fissure.

L'observation de l'aspect de la maquette s'effectue visuellement ; elle porte sur l'ensemble de la surface où l'on doit relever :

• la présence éventuelle de fissures plus ou moins longues sur le carreau et leur forme ;

• la présence éventuelle d'éclats (avec perte de matière plus ou moins importante).

On distingue les différents niveaux de détérioration ci-après.

Tableau A.1  Niveaux de détérioration relevés

Exemples

Lorsqu'après choc un carreau présente :

• 2 fissures < 5 mm et une fissure > 10 mm, le résultat peut s'écrire : 2 fois 2 et 1 fois 4 ;

• des traces circulaires autour de l'impact et des éclats, le résultat peut s'écrire : 1 fois 1 et 1 fois 5.

A.3.7  Rapport d'essais

Noter, en se référant à la présente méthode :

1. l'identification des carreaux (provenance, série commerciale, dimensions et épaisseur, référence, couleur, aspect de surface) ;

2. la référence du mortier-colle utilisé ;

3. le niveau des détériorations éventuellement constatées sur la surface de chaque éprouvette.