FPA-7 – Protéger les joints de dilatation contre les fortes sollicitations et les infiltrations d’eau
Un joint de dilatation doit permettre le mouvement entre différentes parties d’une structure. Dans les sols industriels et autres zones fortement sollicitées, ce joint est toutefois souvent exposé à bien plus que le seul mouvement. Les chariots élévateurs, les véhicules, les contraintes mécaniques et les infiltrations d’eau peuvent continuer à endommager le joint et ses bords périphériques.
Le System Leaflet FPA-7 de Belzona décrit une méthode permettant de recouvrir et de protéger un joint de dilatation par le dessus. Une feuille de caoutchouc flexible appropriée, par exemple un morceau de bande transporteuse, est posée au-dessus du joint et collée au support environnant à l’aide d’un élastomère Belzona de la série 2000.
La couverture en caoutchouc forme une couche protectrice au-dessus du joint. Le matériau flexible Belzona assure la liaison avec le support tout en permettant au système de suivre les mouvements de la structure.
Le choix du matériau approprié dépend notamment de la configuration de la structure, des sollicitations mécaniques et de la présence éventuelle de produits chimiques autour du joint.
Pourquoi protéger un joint de dilatation par le dessus ?
Un joint de dilatation existant peut encore remplir sa fonction de mouvement alors que la zone environnante reste vulnérable aux sollicitations d’utilisation.
Dans les zones de circulation en particulier, les passages répétés de roues peuvent fortement solliciter la transition entre différentes parties du sol. Lorsque des dommages apparaissent, l’eau peut également pénétrer par le joint ou par des bords détériorés.
FPA-7 crée donc une protection flexible supplémentaire au-dessus de la zone du joint. La couverture répartit la charge sur une surface plus large et protège le joint sous-jacent.
Cette méthode est donc différente du simple remplacement d’une étanchéité de joint existante. Pour ce type de réparation, Belzona décrit notamment le System Leaflet FPA-6.
Quand FPA-7 peut-il être appliqué ?
FPA-7 est principalement pertinent lorsqu’un joint mobile doit également être protégé contre les sollicitations mécaniques et les infiltrations d’eau.
Exemples :
- Joints de dilatation dans des zones de circulation fortement sollicitées
- Sols sur lesquels des chariots élévateurs ou d’autres véhicules passent régulièrement au-dessus des joints
- Joints présentant des infiltrations d’eau par la zone endommagée
- Structures nécessitant une couverture supplémentaire au-dessus d’un joint mobile
- Sols industriels en béton avec transitions de joint fortement chargées
- Situations dans lesquelles le joint sous-jacent doit conserver sa capacité de mouvement
- Joints pour lesquels la charge doit être répartie sur une surface plus large
- Environnements où des produits chimiques peuvent être présents en plus des sollicitations mécaniques
Avant d’appliquer la couche protectrice, il convient toutefois de vérifier que les bords du joint existant sont suffisamment intacts.
Lorsque les bords ou nez de joint en béton sont éclatés, FPA-7 renvoie au System Leaflet FPA-5 pour leur réparation et leur reconstruction préalables.
Comment appliquer la couche de protection au-dessus du joint ?
FPA-7 utilise une combinaison d’une couverture flexible en caoutchouc et d’un système élastomère Belzona.
1. Évaluer l’état du joint
Avant l’application, la structure existante est d’abord examinée.
Le joint lui-même n’est pas le seul élément important. Le sol environnant et les bords du joint doivent également convenir à la fixation de la nouvelle protection.
Si les bords sont éclatés ou ne présentent plus une résistance suffisante, ils doivent d’abord être réparés.
2. Nettoyer soigneusement la surface
Les contaminations peuvent affecter l’adhérence de l’élastomère et doivent donc être éliminées.
Pour les surfaces contaminées par des produits chimiques, FPA-7 décrit un nettoyage intensif à la vapeur, à l’eau sous haute pression ou à l’aide de détergents appropriés. La surface est ensuite rincée à l’eau propre et doit pouvoir sécher.
3. Préparer la couverture en caoutchouc
Une feuille de caoutchouc adaptée est découpée de manière à recouvrir complètement le joint de dilatation.
FPA-7 mentionne par exemple l’utilisation possible d’un morceau de bande transporteuse réemployé.
Les bords extérieurs de la couverture en caoutchouc sont biseautés à environ 45 degrés. Cela permet d’obtenir, après la pose, une transition plus progressive entre la protection et la surface environnante.
4. Rendre rugueuse la face inférieure du caoutchouc
La surface qui sera collée avec le matériau Belzona doit être correctement préparée.
La face inférieure du caoutchouc est donc rendue rugueuse mécaniquement. FPA-7 mentionne l’utilisation d’une brosse métallique rotative ou d’une Belzona Roughing Brush.
Cette préparation crée une surface adaptée à l’adhérence de l’élastomère sélectionné.
5. Conditionner les surfaces d’adhérence
Toutes les surfaces sur lesquelles le produit Belzona de la série 2000 doit adhérer sont ensuite conditionnées.
FPA-7 mentionne Belzona 2911 ou Belzona 2921 Conditioner. Le conditionneur est appliqué en couche mince sur la zone préparée.
Il faut veiller à ne pas appliquer le conditionneur en dehors de la surface d’adhérence effectivement préparée.
6. Appliquer l’élastomère
Après le conditionnement, le produit Belzona de la série 2000 sélectionné est mélangé conformément aux Instructions For Use correspondantes.
Le matériau est appliqué sur le support préparé et sur la zone correspondante de la feuille de caoutchouc.
Selon FPA-7, l’application s’effectue jusqu’à environ 50 mm à l’intérieur du bord extérieur de la couverture en caoutchouc. Une quantité suffisante d’élastomère est appliquée pour obtenir un bon contact entre les deux surfaces lorsque la couverture est pressée en place.
7. Positionner et étancher la protection en caoutchouc
La couverture en caoutchouc est ensuite fermement pressée en place au-dessus du joint de dilatation.
Sous l’effet de la pression, le matériau Belzona se répartit entre les deux surfaces et l’excédent ressort le long des bords.
Cet excédent d’élastomère est lissé afin de former une étanchéité en pente douce autour de la couche de protection en caoutchouc.
Dans les zones soumises au trafic, il faut ensuite prévoir suffisamment de temps pour que le système durcisse complètement avant de remettre la zone en service.
Quels produits Belzona sont utilisés dans FPA-7 ?
FPA-7 mentionne deux élastomères Belzona de la série 2000 pour le collage et l’étanchéité de la couche protectrice. Les principales différences concernent notamment la dureté, l’allongement et la résistance à l’abrasion.
Des conditionneurs et des produits de nettoyage font également partie de la préparation.
Belzona 2111 – D&A Hi-Build Elastomer
Belzona 2111 est un élastomère de consistance pâteuse avec une dureté Shore A de 85. Selon la comparaison technique de FPA-7, le matériau présente une très haute résistance à l’abrasion.
Le System Selector indique donc spécifiquement Belzona 2111 lorsqu’une protection contre une abrasion très importante est requise. Il est ainsi pertinent pour les transitions de joints dans des zones intensivement utilisées, où l’usure mécanique constitue un facteur majeur.
Belzona 2211 – MP Hi-Build Elastomer
Belzona 2211 est également un élastomère de consistance pâteuse, mais il présente selon FPA-7 une dureté plus faible et un allongement plus élevé que Belzona 2111.
Dans le System Selector, il est notamment indiqué pour les petites applications. Son allongement supérieur peut également être pertinent lorsque la flexibilité et le mouvement autour du joint sont importants.
Belzona 2211 a également été utilisé dans le KHIA 7529, lors de la réparation de 82 joints de dilatation endommagés d’un bassin de décantation primaire.
Belzona 9111 – Cleaner Degreaser
Belzona 9111 figure dans l’équipement recommandé de FPA-7 pour le nettoyage et le dégraissage pendant la préparation de surface.
Un support propre est important avant les étapes suivantes de conditionnement et de collage.
Belzona 2911 et Belzona 2921
Belzona 2911 et Belzona 2921 sont des conditionneurs destinés aux surfaces sur lesquelles un élastomère Belzona de la série 2000 doit être collé.
Ils ne constituent donc pas eux-mêmes la couche de protection mécanique, mais préparent la surface d’adhérence pour l’application de Belzona 2111 ou Belzona 2211.
Couverture de protection en caoutchouc
Outre les produits Belzona, une feuille de caoutchouc appropriée constitue un élément essentiel de la méthode FPA-7 standard.
Cette couche est posée au-dessus du joint afin de protéger la zone sous-jacente contre les sollicitations mécaniques directes. En collant cette protection en caoutchouc avec un élastomère flexible, on obtient un système qui combine protection et capacité de mouvement.
Le choix final du produit Belzona et de la couverture en caoutchouc doit être adapté à la structure, aux mouvements, aux sollicitations mécaniques et à la présence éventuelle de produits chimiques.
Exemple pratique : réparation de 82 joints de dilatation dans un bassin de décantation primaire
Un exemple pratique d’application de FPA-7 est Belzona Know-How in Action 7529 – Belzona Repairs 82 Expansion Joints on a Primary Settlement Tank.
La réparation a été réalisée en août 2017 sur un bassin de décantation primaire à Bedford, au Royaume-Uni.
Au total, 82 joints de dilatation de la structure en béton étaient endommagés. Après la défaillance des joints d’origine, le client avait tenté de les réparer avec un matériau à base de ciment.
Cette réparation n’a pas non plus tenu. Le matériau rigide s’est à nouveau fissuré car il ne pouvait pas suivre suffisamment le mouvement des joints.
Infiltrations d’eau et problèmes de fonctionnement
Selon le KHIA, la structure en béton d’origine avait déjà développé des problèmes en moins de quatre ans à la suite d’infiltrations d’eau.
Les joints endommagés ont fini par affecter le fonctionnement du bassin de décantation primaire. Le bras rotatif de l’installation avait des difficultés à tourner correctement. Si le problème avait persisté, le cas indique qu’il aurait pu entraîner d’autres dommages à l’équipement.
Il fallait donc une solution permettant de traiter à la fois les bords en béton endommagés et les joints de dilatation mobiles.
Réparer les bords du joint avec Belzona 4111
La réparation a été réalisée selon une combinaison des System Leaflets FPA-5 et FPA-7.
Les nosings endommagés des joints de dilatation ont d’abord été reconstruits avec Belzona 4111 – Magma-Quartz.
À l’aide d’un gabarit de formage, les bords en béton endommagés ont été remis au profil souhaité. Une base structurelle adaptée a ainsi été recréée autour du joint mobile avant la mise en place de la partie flexible.
Joint flexible avec Belzona 2211
Après la réparation des bords du joint, Belzona 2211 – MP Hi-Build Elastomer a été utilisé comme matériau flexible pour joint de dilatation.
Une transition flexible a ainsi été recréée entre les différentes parties en béton.
Cette application montre clairement pourquoi, lors de dommages sur un joint de dilatation, il faut distinguer la structure rigide en béton de la partie destinée à absorber les mouvements. Une réparation cimentaire seule ne pouvait pas suivre les mouvements dans cette application et s’est à nouveau fissurée.
Selon le KHIA, cette réparation Belzona constituait en outre l’une des rares solutions pratiques permettant au client de maintenir l’installation en service.
Relation entre le KHIA et la méthode FPA-7
L’exécution du KHIA 7529 diffère sur un point important de la configuration standard illustrée dans le System Leaflet FPA-7 actuel.
Le leaflet décrit spécifiquement le collage d’une couverture de protection en caoutchouc au-dessus du joint de dilatation. Le KHIA indique en revanche que Belzona 2211 a été utilisé directement comme matériau pour joint de dilatation après la reconstruction des nosings endommagés avec Belzona 4111.
Selon Belzona, l’application a été réalisée conformément à FPA-5 et FPA-7. Elle illustre surtout la manière dont une réparation rigide des bords en béton peut être associée à un système élastomère flexible autour d’un joint mobile.
Photos de l’application
Les quatre photos du KHIA 7529 montrent à la fois l’ampleur de l’application et les principales étapes de la réparation.
Vue d’ensemble du bassin de décantation primaire
Le bassin de décantation primaire en béton dans lequel 82 joints de dilatation devaient être réparés.
Joint de dilatation endommagé
Un des joints existants avant la réparation. Le joint et les nosings en béton qui l’entourent sont visiblement endommagés.
Bords du joint reconstruits
Les nosings endommagés ont été reformés. Belzona 4111 a été utilisé avec un gabarit de formage pour rétablir le profil souhaité.
Joint de dilatation terminé
Le joint réparé après la reconstruction des bords en béton et l’application de Belzona 2211 comme matériau flexible de joint.
Combiner flexibilité et protection
Les dommages observés dans l’exemple pratique montrent que la réparation d’un joint de dilatation ne consiste pas simplement à remplir à nouveau une ouverture endommagée.
Un joint est précisément conçu pour permettre le mouvement. Un matériau trop rigide pour ce mouvement peut donc se fissurer à nouveau, comme cela s’est produit avec la précédente réparation cimentaire du KHIA 7529.
FPA-7 vise à protéger la zone du joint à l’aide de matériaux flexibles. En fonction du type de dommage, cette approche peut faire partie d’une réparation plus large dans laquelle les bords en béton endommagés sont d’abord reconstruits.
L’état du joint et celui de la structure environnante doivent donc tous deux être pris en compte pour déterminer la méthode de réparation appropriée.
Autres solutions FPA pour les joints de dilatation et les sols
BLa série FPA comprend plusieurs méthodes de réparation pour les dommages autour des joints de dilatation. Le leaflet applicable dépend du type de dommage constaté.
- FPA-5 – Réparer les joints de dilatation et les angles de sol, pour les bords de joint endommagés ou éclatés qui doivent être reconstruits.
- FPA-6 – Renouveler l’étanchéité des joints de dilatation, lorsque le matériau d’étanchéité flexible existant est vieilli, décollé ou doit être entièrement remplacé.
Vous souhaitez découvrir les autres solutions possibles ? Consultez l’aperçu des System Leaflets Belzona pour la réparation et la protection des sols industriels.
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