Critères de choix entre mastic, mastic-colle et colle souple
Parmi les produits en cartouches, il existe des matériaux distincts pour réaliser les différents types de joints et collages qu’on rencontre dans le bâtiment :
- les mastics : pour la réalisation de joints de calfeutrement étanches, généralement souples (exemples : les mastics silicones ou acryliques)
- les colles : pour la réalisation de collages légèrement souples, ou rigides.
- les mastics-colles : pour la réalisation de joints d’étanchéité (si le produit a un label SNJF) ou de collage souples (si le produit n’a pas de label SNJF).
Résistance aux contraintes
Ces joints d’étanchéité et ces collages doivent résister à de nombreuses contraintes. Outre leur résistance aux agents extérieurs (pluie battante, UV, produits chimiques…), ces produits de calfeutrement ou de collage doivent résister à des contraintes mécaniques engendrées par les mouvements des supports, notamment du fait des dilatations/contractions thermiques, des variations d’hygrométrie...
Pour s’assurer de la résistance mécanique des joints, il faut donc tester les produits de calfeutrement afin d’évaluer dans quelle mesure ils peuvent supporter durablement les contraintes mécaniques, vibrations, chocs et autres déformations des matériaux supports, en continuant d’assurer leur fonction.
Il est particulièrement intéressant de savoir comment se comportent les produits de calfeutrement et de collage sous une contrainte de traction. Un essai de traction est une expérience de physique, qui permet de déterminer le comportement élastique d'un matériau et de mesurer son degré de résistance à la rupture dans un cas de contrainte uni-axiale.
Face à une sollicitation en traction, tout matériau réagit en trois phases :
- Phase 1 : la zone de déformation linéaire au fur et à mesure que la contrainte augmente, c’est dans cette phase que se calcule le module d’élasticité.
- Phase 2 : la zone de déformation élastique, le produit peut encore reprendre sa forme initiale, on atteint la limite d’élasticité
- Phase 3 : la zone de déformation plastique, le produit ne pourra pas reprendre sa forme initiale, on atteint la limite de rupture
Comportement élastique : quelques définitions
L’essai de traction permet de déterminer un certain nombre de caractéristiques qui qualifient le comportement élastique d’un matériau :
- La résistance à la traction : ou contrainte maximale à la rupture ; elle est calculée en divisant la force maximale de traction que l'échantillon supporte par sa surface transversale.
- L’Allongement à la rupture : définit la capacité d’un matériau à s’allonger avant de rompre lorsqu’il est sollicité en traction.
- Le module d'élasticité (ou module d’Young) : c’est le rapport entre la contrainte en traction et l’allongement relatif correspondant. On distingue les mastics bas module LM (Low Modulus) et haut module HM (High Modulus).
Ci-dessous les ordres de grandeur sur 4 données techniques qui permettent de définir si le produit est un mastic, une colle ou un mastic-colle :
| Mastic | Mastic colle | Colle | |
Module d’élasticité à 100% d’allongement (N/mm²)
| 0,3 - 0,4 | 0,4 - 0,6 | 0,6 - 2 |
Dureté shore A | 15 - 25 | 35 - 45 | 50 - 60 |
Résistance à la traction (N/mm²) | 0,5 - 0,7 | 0,6 - 1,4 | 1,5 - 3 |
Allongement à la rupture (%) selon les normes : DIN53504 S2 (sur film de 2mm) ou ISO8339 | 300 – 500 (ISO) | 400 – 500 (DIN) 200 - 250 (ISO) | 150 - 450 (DIN) 50 – 150 (ISO) |
| Label SNJF | oui | éventuel | non |
Quelques exemples dans la gamme illbruck
Mastics
| Module | Dureté | Traction | Allongement | SNJF | |
| illbruck FA101 | 0.35N/mm2 | 18 Shore A | 0.5 N/mm2 | 300% ISO8339 | FG25E |
| illbruck FS125 | 0.30N/mm2 | 24 Shore A | 0.5 N/mm2 | 400% ISO8339 | FG25E |
| illbruck GS222 | 0.32N/mm2 | 15 Shore A | 0.6 N/mm2 | 380% iSO8339 | GS25E |
Mastics-Colles
| Module | Dureté | Traction | Allongement | SNJF | |
| illbruck SP033 | 0.50 N/mm2 | 33 Shore A | 1,2 N/mm2 | 240% ISO8339 4 20% DIN53504 S2 (épaisseur 2mm) | Non |
| illbruck PU902 | 0.40N/mm2 | 40 Shore A | 1,4 N/mm2 | >250% ISO8339 | F25E |
Colles
| Module | Dureté | Traction | Allongement | SNJF | |
| illbruck SP050 | 1,7 N/mm2 | 50 Shore A | 2,1 N/mm2 | 150% DIN53504 S2 (épaisseur 2mm) | npn |
| illbruck SP350 | 1,6 N/mm2 | 55 Shore A | 3 N/mm2 | 470% DIN53504 S2 (épaisseur 2mm) | non |
| illbruck SP030 | 0.65N/mm2 | 30 Shore A | 2 N/mm2 | 350% DIN53504 S2 (épaisseur 2mm) | non |
Rappel de quelques principes
- Un produit très souple va se déformer de manière importante et va moins solliciter les plans de collage. Par exemple, un mastic se caractérise par son module d’élasticité bas et un allongement à la rupture élevé.
- A l’inverse une colle peu souple va moins se déformer et va plus solliciter les plans de collage. Généralement appliquée en faible épaisseur une colle a un module d’élasticité et une résistance à la traction plus élevée que celle d’un mastic.
- Il existe une corrélation entre la dureté et l’élasticité d’un matériau. Un mastic bas module à généralement une dureté shore faible.
- Un mastic est un produit de calfeutrement avec des sections minimum à respecter. Il assure un maintien qui ne peut être considéré comme un collage.
- Une colle ne peut pas être utilisée pour réaliser un calfeutrement. Un collage peut être étanche, mais ne sera jamais considéré comme un calfeutrement.
- Un mastic-colle est en général plus proche d’un mastic que d’une colle. Pouvoir l’utiliser en calfeutrement dépend du label SNJF. L’obtention ou non de ce label est lié aux critères de performances définis ci-dessus.