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Les scellements chimiquesBati N° 22 - Juin 13
L'émergence d’un marché qualitatif

Parfaitement intégrés dans les linéaires des négoces matériaux, les scellements chimiques sont aujourd’hui une alternative reconnue aux systèmes de fixation mécaniques. Devenue au fil du temps un marché de masse fortement bagarré, cette famille s’est organisée avec l’apparition des Agréments Techniques Européens sans toutefois fermer la porte aux produits aux performances moins contrôlées. Depuis le 1er juillet et l’instauration des Evaluations Techniques Européennes, le marché est réservé aux produits porteurs du marquage CE et validés par une Déclaration de Performance.

Dans la distribution professionnelle, l’univers de la fixation comprend de nombreuses gammes de produits qui se différencient principalement en fonction de la nature du support et de la charge à fixer. Aujourd’hui, la fixation mécanique, c’est-à-dire les chevilles plastiques, nylon ou métalliques, les douilles, les boulons, les goujons d’ancrage… représentent la grande majorité des ventes (80%), loin devant la fixation chimique. En effet, les professionnels du bâtiment optent très facilement pour une fixation mécanique qui ne nécessite aucune contrainte de pose, aucun temps d’attente et aucune limitation de stockage, même pour de l’ancrage lourd. Néanmoins, pour ce dernier, il est parfois contraint d’utiliser de la fixation chimique, par exemple lorsque le matériau support est mal défini (on utilise alors le terme générique de maçonnerie), lorsque la fixation est en bord de dalle, lorsque la fixation doit être parfaitement étanche, lorsque la fixation doit résister à des vibrations, lors de fixations en série ou proches les unes des autres pour éviter que la cheville de gauche ne perturbe celle de droite… Adaptées aussi bien aux matériaux pleins qu’aux matériaux creux, les résines de scellement requièrent une mise en œuvre particulière. En effet, elles fonctionnent par l’action d’un durcisseur qui polymérise une solution chimique, scellant ainsi l’élément de fixation qui peut être une tige filetée, une douille, un goujon ou un fer à béton. Il convient ainsi de percer au diamètre désiré (diamètre de la tige + 2 mm en général dans un matériau plein ; diamètre du tamis dans un matériau creux) puis de nettoyer rigoureusement le trou d’abord à l’aide d’un écouvillon puis d’une soufflette (étape qui peut être répétée pour certains types de scellements), d’injecter la résine soit directement dans le trou (matériau plein) soit dans un tamis (matériau creux), de positionner l’élément de fixation et enfin de laisser sécher.
Ces dernières années, les scellements chimiques ou résines de scellement (le terme chimique peut être mal perçu par l’utilisateur) ont néanmoins connu une croissance plus prononcée que les fixations mécaniques. Selon les estimations des principaux fournisseurs adhérents du Cisma (Syndicat des équipements pour Construction, Infrastructures, Sidérurgie et Manutention), le marché du scellement chimique aurait ainsi progressé de +5% avec des ventes en volumes avoisinant les cinq millions de cartouches soit l’équivalent, en valeur, de 35 millions d’euros, sept euros étant le prix médian constaté. Ce chiffre d’affaires global est néanmoins en baisse du fait de la très large démocratisation des résines polyester qui représentent la moitié des ventes et présentent un prix unitaire relativement bas comparé aux autres résines.

Les résines polyester, l’entée de gamme

Commercialisées aussi bien dans la distribution grand public que professionnelle, les résines polyester sont apparues dans les 1970. Dans leur formulation, elles utilisent des matières premières bon marché qui, au final, apportent des résistances mécaniques modérées, une capacité de collage moyenne et des résistances à l’eau et à la chaleur de faible amplitude, à tel point que certains fournisseurs du marché ne garantissent plus les performances au-dessus d’une température de 31°C. Elles sont ainsi préconisées pour les applications qui ne sont pas exposées aux chocs ni aux agressions chimiques et qui n’engagent pas la sécurité des individus. Plus concrètement, ce type de résine est utilisé pour la fixation de gonds de volets, de stores bannes, de chauffe-eaux, d’antennes paraboles… dans des matériaux creux à l’aide d’un tamis qui vient « verrouiller » la résine. Pour ce type d’applications, dans un matériau plein, l’opérateur choisira la solution mécanique. De plus, du fait de la présence d’adjuvants dans les nouveaux bétons, les résines polyester peuvent subir un phénomène de fluage, un retrait qui peut détériorer la fixation dans le temps.

Les résines vinylester, la polyvalence

Lancées dans les années 1980, les résines vinylester ou époxy acrylate constituent le cœur du marché professionnel et sont présentes en tant que haut de gamme dans les GSB. Nettement plus performantes que les scellements polyester pour un prix légèrement plus élevé, elles sont préconisées pour le même type d’applications mais avec des performances accrues. Le passage d’une résine polyester à une résine vinylester s’effectue surtout lorsque les éléments à fixer engagent la sécurité des personnes (garde-corps, échelles…) ou lorsque les contraintes comme le bord de dalle ou l’exposition aux agressions chimiques sont des facteurs primordiaux, par exemple pour la reprise de fers à béton. Plus puissante que les résines polyester, elles présentent en effet une meilleure tenue aux chocs, une certaine stabilité face aux agressions chimiques, notamment les hydrocarbures, et d’une bonne résistance à l’humidité lors de la polymérisation du mélange qui les rende compatibles aux milieux aquatiques.

L’alternative des résines hybrides

Il y a une quinzaine d’années, les fabricants ont élaboré une nouvelle formulation de scellements chimiques, à savoir des résines hybrides qui intègrent du ciment dans leur composition. Cette adjonction permet à ces résines de posséder des performances supérieures aux résines polyester notamment en termes de rapidité de prise (le temps de séchage est moins long), de résistance à la chaleur et de tenue au feu. Elles sont ainsi apparentées aux résines vinylester avec lesquelles elles représentent plus d’un tiers des ventes. Toutefois, contrairement à ces dernières, elles sont beaucoup plus sensibles à l’eau et ne sont pas recommandées pour les forages inondés.

Les résines époxy pour la performance

Présentes dans la distribution professionnelle depuis une vingtaine d’années, les résines époxy pure présentent l’avantage de n’engendrer aucun retrait et d’être très performantes même dans des conditions extrêmes d’utilisation. Particulièrement adaptées pour une fixation dans le béton, elles sont massivement utilisées pour la reprise de fers à béton, la fixation de tiges filetées en béton fissuré, le scellement d’éléments de courte longueur ou lorsque les trous sont surdimensionnés (retrait nul). Elles affichent néanmoins un prix de vente élevé auquel s’ajoute l’achat obligatoire d’un pistolet d’extrusion spécifique. Elles se présentent en effet sous la forme de cartouches doubles, l’une contenant la résine, l’autre le durcisseur, le rapport de mélange pouvant varier d’un fabricant à l’autre. Leurs ventes, non négligeables (25% du marché), sont donc principalement réalisées dans le secteur de la construction suite aux préconisations des bureaux d’études des majors du secteur. En effet, ces résines présentant des temps de séchage relativement long (une dizaine d’heures en moyenne contre une heure pour les résines vinylester), ne conviennent pas aux attentes des artisans qui sont de plus en plus à la recherche de produits rapides. En revanche, son temps de séchage est tout à fait adapté à la reprise des fers à béton qui nécessite, en série, des temps de manœuvre allongé et n’entrave en rien la poursuite du chantier. Leur utilisation est également plébiscitée lors de la construction de tunnels ou en cas de risques sismiques. A ce jour, ces résines sont en effet les seules à répondre aux normes sismiques qui, depuis environ deux ans, font partie des cahiers des charges des maîtres d’ouvrage.

Les résines méthacrylates, le meilleur rapport qualité/prix

Depuis plusieurs années, les fabricants de scellements chimiques tentent d’améliorer le confort d’utilisation des résines tout en répondant aux normes environnementales. Ainsi, la plupart des résines commercialisées dans la distribution professionnelle ont obtenu le marquage A+ pour leur émission de COV. Depuis un peu plus d’un an, certains fournisseurs commercialisent des résines polyester sans styrène, une substance inflammable potentiellement cancérigène qui est alors remplacée par du méthacrylate. Bien qu’appartenant à la famille des polyesters, ces résines sont toutefois apparentées, pour leurs performances, aux scellements vinylester. Commercialisées dans des prix relativement bas, elles ne sont pour l’instant, compte tenu de leur développement récent, pas encore distribuées en GSB. La distribution professionnelle a donc pour le moment l’exclusivité sur ce type de scellement qui fait d’ailleurs l’objet des dernières innovations apparues sur le marché. En effet, afin d’apporter une plus value à ces résines, certains fabricants proposent par exemple des versions dites tropicalisées qui ont été spécialement développées pour conserver un haut niveau de performance même en cas de fortes chaleurs…