Test d'adhérence de revêtements conformément à ASTM D4541 

Lors d'un récent projet de revêtement, des tests d'adhérence devaient être effectués conformément à la norme ASTM D4541. Les exigences spécifiées étaient qu'au moins un essai soit effectué par 1 000 pieds carrés de revêtement et un essai par 100 pieds carrés de réparation de revêtement. La spécification du revêtement elle-même exigeait une adhérence minimale de 1 000 psi. Cependant, la spécification du revêtement a été adaptée à un 100% volume de solides polyuréthane pour lesquels la fiche technique du produit annonce une valeur d'adhérence de 2 000 psi. Avant de commencer les travaux, il a été décidé que le revêtement devait être testé à un minimum de 1 900 psi. Il semblait raisonnable que l'adhérence du revêtement soit d'au moins 95% de la valeur annoncée (95% de 2000 psi = 1900 psi). De nombreux tests étaient à 2000 psi ou plus sans échec d'adhérence. Malheureusement pour l'entrepreneur, de nombreux tests ne répondaient pas à l'exigence minimale de 1 900 psi. Quelques échecs de tests sur une très petite surface totale ont obligé l'entrepreneur à refaire le jet et à réappliquer le revêtement sur de grandes surfaces. Garçon, était-il coincé!

Il est impératif qu'un revêtement adhère bien au substrat et les tests d'adhérence semblent être une tâche simple. Mais l'adhérence du revêtement est extrêmement complexe et mal comprise. Des tests d'adhérence simples tels que le sondage et la tentative de soulever le revêtement avec un couteau à mastic ou un couteau de poche sont subjectifs. Les tests d'adhérence à la traction par traction sont conceptuellement simples et fournissent une seule quantité discrète - la force requise pour provoquer la rupture. Il convient de noter la nature de la fracture du revêtement en termes de rupture adhésive ou cohésive, ainsi que les zones relatives, et c'est parfois le cas, mais c'est cette valeur quantitative discrète que les gens convoitent.

Bien que le résultat du test soit une valeur numérique unique, un tel test n'est qu'une indication de la performance relative. Les tests d'adhérence des revêtements ne se limitent pas à l'utilisation d'un outil pour obtenir un résultat numérique pouvant être utilisé comme critère de réussite / échec. La méthode de test ASTM D4541 a été spécifiée, mais elle fournit des informations qui ont été complètement ignorées sur ce projet.

Le test reflète à la fois des paramètres matériels et instrumentaux. Différents outils et différents adhésifs donnent des valeurs différentes. Les différences de température, d'humidité et d'autres facteurs compliquent les choses. Même la rigidité du substrat affecte les résultats des tests. Par exemple, toutes choses égales par ailleurs, les valeurs de test sont généralement plus élevées sur l'acier de 1 ⁄4 de pouce d'épaisseur par rapport à l'acier de 1 ⁄8 de pouce d'épaisseur.

Le problème principal est que la méthode d'essai souffre d'un manque de reproductibilité. La section 6.1.1 de la norme ASTM D4541 indique qu'au moins trois répétitions sont généralement nécessaires afin de catégoriser statistiquement la zone de test (par rapport à l'exigence du travail d'un test par 1000 pieds carrés). Comme pour SSPC-PA 2, le but est de catégoriser statistiquement une zone, et non de rechercher et de trouver une valeur faible.

ASTM D4541-02 contient une section qui traite de la précision et un tableau qui montre la variance attendue pour les résultats des tests de laboratoire (intra-laboratoire - fait dans le même laboratoire, ainsi qu'inter-laboratoire - une comparaison entre différents laboratoires). La variabilité est présentée sous trois formes différentes. Le premier est le coefficient de variation, qui est une décimale ou un pourcentage déterminé en divisant l'écart type d'un échantillon par la moyenne (moyenne). Le second est en termes de degrés de liberté, qui concerne la distribution t de l'échantillon. (Pensez en termes de courbe en cloche familière.) Ce sont des termes que seul un statisticien pourrait aimer. Heureusement, la troisième approche est plus simple et plus accessible aux professionnels du revêtement - une différence de pourcentage maximum acceptable.

Le tableau montre que selon le type d'instrument, la différence de pourcentage acceptable entre deux valeurs peut être comprise entre environ 25% et 58%. Cela indique clairement que le test est assez variable, mais un exemple aide. Pour un instrument de type IV utilisé dans le même laboratoire, le tableau 1 de la norme ASTM D4541-02 donne le coefficient de variation de 8,5%, il y a 48 degrés de liberté et la différence maximale acceptable est de 29%. La différence en pourcentage par rapport à deux résultats de test est déterminée par l'équation simple ci-dessous.

Considérons maintenant deux valeurs de test: 2 100 psi et 1 600 psi. Les brancher dans l'équation donne un résultat de 27%, qui est inférieur au 29% différence maximale acceptable donnée dans le tableau ASTM. La précision déclarée de la méthode d'essai est si médiocre qu'aucune de ces deux valeurs, 2 100 psi ou 1 600 psi, ne peut être déclarée comme étant celle qui est correcte. Avec un très petit échantillon de seulement quelques mesures, ces deux valeurs devraient à juste titre être considérées comme à peu près le même résultat. Ce n'est pas du bon sens, mais c'est de la précision pour vous, ou son absence.

L'exactitude et la précision sont parfois considérées comme étant plus ou moins la même chose alors qu'en fait, elles sont très différentes. La précision est une question d'être sur la cible. La précision est une question de répétabilité et de reproductibilité. Par exemple, lorsque vous lancez des fléchettes et que vous visez l'œil de la cible, si l'on lance trois fléchettes avec chaque atterrissage à un pouce du centre de l'œil de la cible mais espacées aux coins d'un triangle équilatéral, on a une bonne précision, mais la précision est médiocre. Les fléchettes sont toutes proches de la cible, mais elles ne sont pas proches les unes des autres. En fait, ils sont de tous les côtés de la cible. En revanche, si les trois fléchettes atterrissent dans la fente double 20, la précision est médiocre mais la précision est excellente. Pour une bonne précision et une bonne précision, il faut placer les trois fléchettes près de la cible et près les unes des autres.

Les différents types de testeurs d'arrachement de traction peuvent être étalonnés pour une bonne précision. L'inconvénient de la méthode d'essai, cependant, est que la précision n'est pas très bonne. Ce n'est pas très précis en laboratoire. Ne vous attendez pas à ce que ce soit mieux dans les conditions du terrain.

Spécification d'une valeur d'adhérence minimale de traction-traction de 1,900 psi sur ce projet pour atteindre 5% de l'adhérence annoncée de 2000 psi pour le revêtement www.paintsquare.com JPCL / avril 2004 / PCE 19 utilisé semble raisonnable, si l'on ne sait rien des revêtements en tant que matériaux, des instruments de test et de la méthode de test standard ASTM D4541 . L'adhérence du revêtement ne ressemble pas du tout à la résistance à la traction de l'acier ou à la résistance à la compression du béton. Un revêtement avec une valeur d'adhérence de 2 000 psi n'est pas deux fois plus bon qu'un revêtement avec une valeur d'adhérence de 1 000 psi. En fait, un revêtement avec une valeur d'adhérence plus faible peut être le plus performant. Le PSI est une unité de mesure pratique et familière. Les revêtements peuvent être appliqués par le pied carré mais ils ne fonctionnent pas ou échouent par le carré quoi que ce soit. Ne restez pas coincé à courir après des nombres magiques.