Etude canadienne sur le retrait des membranes en EPDM en couverture

1. Retrait des membranes de couverture en EPDM :
phénomène, causes, measures preventives ou
correctives
Paroli, R.M.; Smith, T.L.; Delgado, A.H.; Dutt, O.;
Simmons, T.R.
NRCC-40627-6f
Comment construire de meilleurs toits, et tenu dans 11 villes canadiennes,
Septembre 1996 – Février 1997, pp. 1-40
http://irc.nrc-cnrc.gc.ca/ircpubs

2. Retrait des membrrmnesdecouverture en EPDM :
p h h o r n h ~causes, mesuresp ~ ~ e sou wmxtives
INIRODUCTION
Les membmcs monocouches en terpolymkre d'6thylhupropy~6nedikne(EPDM) sont utilish
depk plus de vingt ans en AmMque du Nod et leur usage s'est &Mi au corn des d e m i h
am&. On attnibue leur adoption en partie a lur bonne flexibilig a base temphtwe a a leur
&istarice satisfaisanteauxIntempkits [l]. En 1994,lesmembranesenEmlM reprkntsimt22 % du
march6 des oouvertumaux ~tats-~nisW(sad ~naube type demembrane, la multicouche, &it plus
uais6). Les feuiUes en EPDM se cornpent de p o l y m h et d ' w mgddients hum- au
tablleau 1.
En @&a& les muvertures a membrane en EPDM offrentme bonne perf om^ qwique 1'0x1 a&
signaledesprobibes desolins en raison duremitdes membmnes.Ledfquel'on appelle parfois
cuntmctiwt, s m k m m t en tent&,jmtatiun &porn& d i a o n ou mdiicaticm rie wItmte, est
m emodificationidversible de la dimensionde Iamebnbmne (33- (NO&:Dmrns le M e , on emploie Ie
teme canttadon pour dkigner Ie raidissement de Ia m a b e dfi $ son r d t ou am surcharges
ampeiles eIle est soumise.) Cette modification dimensbnnelle impose d a conhintes
supplhentahs au niveau de9 assemblages a mswvmnent (joints) et des -1s de consimctimdes
solins et des bandes d'mimage. L'a~~~ksemcntdes forces de traction6 I'Mmde la membrane
putprovoguerIarupturedes s o h ades band- d'arrimage (p. a.slrr le purtourou aux bordwes);
d mce cas,la *it4 d'impermdabilisation delamembraneseragrandem& mpmmise, comme Ie
mu- la phomgaphies 1,&5 et 7. c
La pmblhes mgendr6 par le retrait (ouqui lui smt attribuis) pew- avoir d'autre causes, par
exemple les mat&kux, h cdnception,la qualit4d'exhtim ou uae combinaison de ces factam [3],
Ilspeuvent&alemeat S&e libila ~ ~ o L ~du support.Exemples :
N o & d e ~ ( ~ ~ w i i e m ~ ~ ~ ~ )'
1
1. MaGriaux :Les membxam en EPDM cuntie~l~entdes Wes pui so* ajouth a m failles
pendantla fabrication dimdefaciliterle mdlangeet la ~ a f o m d o ndes ingrklients. On wmbine
ces huiies au polymh EPDM et au &r de carbunt:pour dhA la membrane les pmpriMs
physiques recherchh 141. Par cons6quenf m e perk d'huiles peut mmAnerm e baisse de la
w F i edetitane(membranebh& en
='DM
Hniledecharge, accdhtar, mufieet agent
antiowdm
25%-40%
20 %a25 %

3. fleXibdit4 et le retrait (c.-ad. un chsngmeslt dimensionnel). En outre, h dticulsttion (la liaison
chimique de darx chain= de p l y m h ) w d ' m modifmtiuns ~ l ~ l a i r e speuvent
intervenir.
2. Conmptioo :La conceptio~~des W h de comhucti~~id# ban& Carrimagesur le powtourdu
toit et aux M u m s d'appui de l'kqnipement est rn 6lbent important. Lorsque ces dais
n'offit pas une dsistmced s m k aux form de &t et am slutres s u d w p s , il y a risque
d7ifiltdon d'eau advenantI'armhement des dins.
Qualit4d'exkPtion :Si les d h i h desb d e s d ' m e smtmd exhtb (par exanpteespace
entn les d e s supkieura lanorme), il y arisque d ' d e a n e n t des bandes.
E n o u t r e , a u ~ ~ ~ ~ ~ d e h ~ d e s ~ & d d l e s p w r v e n t h ~ s m i s e s ~ I a m
sow I'efYet de deux mhudsmes :
RelaxatiKln imufbute des f d e s avant leur h a t i n : les f d e s b t enroulk p u
f'q6dition,des s ' m doM:hkvhblment, ce qui & des ewhtes. Four &tw de
transmethe cell& a Ia couverture, les Mricants recornmandent de laism reposer le
mattirim (pendant habitudement 30 minutes) avant de le fixer en place ou d'exhter les
joints. Par temps fmid, la membraneatendance 5 se tendre; c'est po~rrquoiil estr e a m m d
deprolonger(jusqu'i uneheure) h +ode dedaxatim.
Expansion des failles want leur W o n : par temps chaud, les fadla ont tendan- a se
d b h en sed c h d h t (leur coefficientdedilatationthermique, CDT,est de I,3 x 1W "0
[7,2 x 10-5 OF-']), (Far temps %~lsoleiIlk,le rayom!ement idmmge put causer une hause
i m p o m de la beanphime d& feuilk n o h , m h e si la tanphhm mbiante est
tempMe*)Siles feuilfes sont hbs et 6tirka par temps chaud avant qu'elles ne refmidisseat
(ce qui est habituel), des mzfchges thermiquw qprau"tronta Yint&ieur de oelles-ci a mesure
que leur s'abahenr.
B i e n ~ e l ~ e f f ~ & p s r ~ s ~ s o i ~ ~ g e r s r n r ~ t ,onIesconfgndpdbiiwec
ce phbomhe, Wt dom6 que la membrane devient tetmdue. Heureuserne le surcharges en
questionsont de faible htemM Par antre, lean cumb'haiscm avec l a chaga 6Ievb du retrait
p a t imposer des &ntes cxcessives au niveau des d h d s de construction des bands
d'arrimage et engendmrdesd b g h s .
4. ~ o r m r t i o ndtl support :Si, k l'origine, 1sa&hchesdm band= #&age ont &e B un
support sain mais qui s'est d M d pllr la suite (par exeinple pourriture W e du w ~ l a q u d
due d I'i&hatim de e o n d d o n k l'Weur ~ E Yparape&), les a-es peuverrt s'wmcher et
des p d l b e s apparru"re.
En 1994, f'linstitut de & d e en condmctioo (IRC)du Conseilnationalde h c h e s du Canadaet
la National Roofing Contracbws hmckdion (NRCA) ont Isn& un progmnme a~)p&atifde
rechche sur le retrait des rnembmwenEPDW l'objectif h i t d'adliorer les c o k m a sur ce
p h b m b etde formula des reannmdom cmwxnant les moyeas d'hiter ce problhe. A arte
f~ 25 ~ ~ O I ~ Sont ktk prdlevb sur 19 ~~pmamt d'un peu parbut aux hs-uniset
dontI'&evddt entre 1,s e t 1 8 m .
:a

4. C e h ichantiUons provenaient de couverhms matantde grave3 problba de mait et d'autres
de ~~ne montrant pss de dhrdm. On a a j o d quatre khantillons tboias de feuiues en
EPDMneuves (dedewfabrimsts di4mt.s)faisantpartiedes stocks d'entrepreneurs.
Les diverse propridtk des khantiIlonset des &pmuvettesh o b ont kU5 examin& : h tern@&
de transition vi-e (me& A l'aide de l ' d y s e dynamique mhnique), les modificationsde la
composition chimique (evaluh h I'aide de la the~mogtavim&ie), la histance 8 la W o n ,
l'dlongmentet la r&istan~eaux surchargesthermiques [4.6].
Ce document fait &at de la feconnaissance du problhe du retrait par l'industrie et de la kction de
celle-ci, ainsi qw des W h e s e f f d in sihr par la NRCA. d h i t amsi les khantillons
pr6levks et andyse 1- rhltats des mchmhes. Les auteurs font un examen ghkaf du problhe et
pr-t des arlclusions a des recommandations sur la & d o n des wvertum existantes ei la
wdruction de mvelles.
RECONNAISSANCEDU PROB- ETR ~ C F I O N
Les feuilles en EPDM fabriquies au milieu des attnks 1960subissaieatun retrait important, rn elks
cuntenaimt unebuile detraitanent mpvolatile. Lefabrimnts se sont rapidemat rendus compte du
probl-e etmtcommencdkutiliserunehuileatr& faiiilev o 1 W [A.
Le sujet du retraitdes membranesen EPDM est d i s p de la &e publiquejusqu'en octobre 1992,
au moment oii un sur le m i d de I1 m e P t t r r e s a ktk pdsenG Iors d'un con@ de la
MidwestRwfing CmtmtmAssouation(MRCA). Cetexpo& quienglobahdesr&ultatssommaires
d'essaiS en hbmmire, est dans les doamem der&rmce n* 3 et 8.
A@ que la MRCA a a t W l'mtion de l'industrie sur le sujet, son permme1 a mtrepris, atre
d-bre 1992 etj h e r 1993,urme premikre h d e de I ' d p "Project Pinpoiit ". (lls'agit d7une
basededonnkessur lesC D ~en bon oumauvaisetat-W&enatf9.)Csaepremih analyse
n% pas permis de d m a si le rettsrit de9 membranes Wt imputablea m conditipns hatiques,
car d s cas de retrait avaient W signal& un peu parbut aux EM&-u&.A ce moment, la base
contenait des dormks -sur 1871 couvatms prkmttmt des ptnblhm de rebait Les principrtles
Gauss -6es &at: la*~aillanades assembm h recowremat (joints) - 45 % des
cowe~tures;fa rupturedes s o b-25 %; les p e h f d d d k c h h m -17%; lesoul&tmentda au
vent et led-10% h a m . (Letotal dkpse 10094parcequeplwieursC O U Y ~prhntaient
dcs dhrdres multiples.) En wiit 1993, on a &ectuB une d y s e plus M l k , qui a permis de
constater que letype d'isolant n'&it pas un fhkw d&mhant et que l a produits d~plusieurs
ericmts mmtraient des signes de retrait.L'mexe I h t e nn -6 des dam& sur le d t
des membranesrecueilliesdans le cadredu pjet "Pinpoint".
C'est kgalmenten a& 1993 que laNRCA a demand6h ses nnembres de Iui fournir des 6chadIIons
de membrane de couverture touch& par b probIbe aEe mtrait La m h e b sujet a kt6
r h s d t A l'o* dujour du con& de la AWCA, au murs duquel on a p r b d les &m& du
projet"Pipint "etsollicit6des renseignementssurles&ails d'exhtion desbandes d'arrimage.

5. En novembre 1993,IaNRCA a demarodei la SPRl de lui fairepart deses commentairessur le d t
d e membranes. Elle a aussi e f k t u k un sondage mpr& des membres de sm c o d techniques; Ies
riponses sont prksentkes t'annexe2.
Au muis d ' d t 1994, la NRCA arencoiltr4 des kshniciensde dewr fabricants dm de demander leur
aide. hrs dela mnfhnced'octoh 1994deIaMRCA, d e a p M un bmnent surladpmtion
demembranesen EPDMayant subi un d t [3]. Au cows du mkne mois, lepewamel de hNRCA
a examin6 13 toits i membrane EPDM. Lam obswatiofls sont consign& d m la section
suivante.
Deux articles publib en miit 1% et mars 1995 dans Is revue Pm$msid Roofing ont trait6 du
problhe de retrait 110, 111. En novanbre 1994,l'JRC a repl des q p o r k vehaux sur des c a de
d t de membranes en EmlM en Ontario (Canada) et,a fkier 1995, la NRCA b i t inform&
d ' m mu deretraitobsmbdam cetteprovince.
Les khmtillons de membmaes aMda ou en bon kt expa& 4 la NRCA, de m h e que ceux
prdw& par sonpersonnel, ont tit&envoy& A 1'IRC en 1994 et 1995.
RECaER~INSlTUDEIANRCA
Les membres du personnef de la NRCA opt examine 13 membranes en EPDM de I'Iowa que l'on
savait atteintes de plusieurs problha dus au rein&. kaquae avait pour but de rwueilh des
dom& supplhentaimi envue de l'haluatiun du phhomhe.Les enqukm c h d e m t avant tout
a ~ofigerdes mmipernents SIN les MIS d'exbtiwt des ban& d'arrimage et B @lever des
khmtillonspour les aaatyseren labomoite*
On wait d4j&que c e r h a t o h pkmtaicnt d s dhdre8 attribuk au rettait de Ia membrane.
Dix wuvertures6hient 1-, uneWt fix& mhuiquemeat etdeuxp o s h en a d h b atotale. Ce9
d e t n i h ne mmtraient WCUL~signe appatent de retrait. (Onne pus&de pas d'owtres dona&, psr
mempIe l'ke ou le fabricant, co-t ces detar C O U ~ . )Un des toits l a , gui comportait
une membrane renfor&e, se par me tr& faiile -on. Tow Ies autres prhntaient
des signes de contractionmoyennea pronort* etsix centvulnhbles aux idihtioas d'eau (vuh
photos 2-7). L'amexe 3 contientun&sum6 desconchionsde cette hde.
En pius des kbtillons pdwh par le perswnel de Ia NilCA, deux group de trois e n t r ~ ~
membres de l'amciation ont envoy6 quatre khtillons de G U U V ~ ~ ~ ~ S ;cam du premier gruupe
provenaiedltdetoits endomma& ( a ~ a e3) et c e u ~du deuxibe, de enbon kt& ( m e
4).
BVALUA~ON~~~WORATOIRE
Pourmiem comprendrele p h h m b e &d u t , on seffapr& ea laboratoire,ddi- Muations de
feuilles en EPDM naves d d ' ~ ~prdwds sur des cowertmsou eq bm &at On cherchait
ainsi dkmiber si les problhes de contraction Went lib ptidcipdement a m mod3ications B e
propria des &aux entrant clans la fhridon des membranes ou A d'rrutres f w comare de
bandes d 7 ~ einad&pate ou des mrchqes. A cctte fmil a fallu corn- les h 6 e s de
labrainire etcell= d U i e s sur letarain.l h i d i k s6pdnemt, ces donub ne domentqu*unevue

6. penbelle du phbomhe de Ia conmction mais, une fois oombhk, elles apportent un meilleur
&lairagee
LESanalyses en labomtoire oat &4 effectuh selon diihntes mithodes : rtaalyse thermique, essais
d'diongement ou de &ktmce a la traction ei aux s m h g s thermiques. Les techniques
themomdytiques cornme la tbemogra~im6trie(TG) et I ' d p dynamique mkcmique (ADM)
permettentdesurveillerles modifications chimiquesde la membrane. La TG sert A emegigtrerfa perk
de masse susceptible de se pduire k la suite de la voldisation dss huiles w des pla~~mts.
L'ADM est dipour M e r les variations de la tempbtufe de transition vitreuse Pg),wit fa
ternphttm a IqueIle un polymke p d son dastiue et se comporte comme un m&rb vitreux.
Au-dmw de k Tg,lie matkriau estrigide et cassrlnt; m-dams de la Tg, il soupie et Ies
cardstiques du ~ u t c h u c151. La Tsd'une membrane W d d'une foule de facteurs, dmt la
ti onet la quanwd'huiIe et dep l d ~ a n t scontams dansIamatrice.
ksimiption des tillo om
Latableaux IIetIII mentent d e s , par exempleI'@ et la gravit6duproblhe, oon- Ies
6chantillons de membranes en EPDM. Chaque hhantillon wmporte un joint, ce qui permet le
prklhement de sp&imens dans m e pattiea p d e (a muck sup&ieure m) et non expo& (cc a c h e
infkrieureP) de la membrane- De plus, de noweam kchmtillons thoins ont btk f o d par deux
fabricants :A (STC1,STC2) etB (STC3 et STC4).
~tantdo& que la phrpart de ces kchantillonspmveoaient de couvertuns vieillies mhdlnna il a
&6 =tiledetfower unemembranenon expo& dem h etype iu t i b commekhantillonh i n .
L'srbsence d'6dmniillon mooin complique I'Muati011 des modific8tions que s u b i les proprie
de Ia membrane expos&. C'est purquoi on a dii utilii mmme 4chtdtlon h u m la feuille
infkieuredu joint, qui se imuve A l'abti de wstah dhents mtwels (par ample le rayonnemmt
ultraviolet). Certain= personnes qriment des h e s H propos de cette m M e & cause des
techniques d'exhtion desjohb (par exempIeI ' d W mdesofvants). Paramtre, aucunowragene
fait &at depmbIhes kventwh lib ison utilisation. Pour d ' m , le peu d'Wa t r e latempkature
de la feuille qui se trouve d w s o w du joint et celle de h f d e qui est audessus indique que la
chdeur agit de la mane m m i h mr les deux parties dujoint, ce qui l'utilisation de la f d e
du dessous cornme khantillon thoin. Mats w s'mt rendu compte que les kdmtillons thoins
" STC"donnaient, l q ' kU e n t soumis Bme analysethermique, des rkubts smblables 4 cam
pdwk clans les feuillesinf&iwes desjoints.
TherrnogravimaeCrc;)
La perte de masse de & w e ~ l l o nde membrane en EPDM a ~ m m k e a l'aide d'un
thermogravim&re TGlDTA 320,de S e h Instruments USA Inc. On a utilis6 comma m r b c e de
& h w un plateau en plathe et un morceau d'alumine de 20 a 22 mg. Chaque &hmWon a 6t4
d&o@ en petitsmoroeauxdem b e masseque I'4pmwette w i n , a 0,l mg p* et dwse dans fe
p l m de p h t k Chaque ~~pnilevk sur les feuilk supkieureet iaf&ieute a 6t6 de
25 a 6W°C (77 1110V)par psrliers de 10°C/min au moym d'un jet d'azote gazeux de
I50Urnin.

7. A e s e d y d q u e m6canique( D M )
Un d y s e u r dynamiquemkmique RheometricsRSAII a & utiIisipour maurer la temp- de
transition vitreuse, Tg,des khmtillons de membrane en EPDM. On a d h p 6 dm 6prwvetks h
lafeuilks sufieure e-tinfieme desjoints, puis on les a month sur rappamil.@erac &hantilIons
compomient trois kpakseurs de feuillepara qu'une bmde de renfortavait 6t6 a j o h ) . A cause des
contmintes i m p & par I'appd, I'&@seur de la membrane a & consid&& conmela largeur des
6pmuvettes. Avant le d&ut de l'mdyse, on a refroidi les kprowettes din de ramener feur
temphhm A la valeurinithle eton a p r h un ddlai d'environ 1minutepour qu'elle s'kpiIibre.
LB valans T,des kchaniillons indiquh B I'annexe 5 ont etC enregk!rh a la valeur maximale du
module de perte, EM.Voici lesparankhs utiWpourl ' d y s e des khmtillons.
Mum4trie :
Longueur de l't$pmuvette
w:Bpissarr :
Typede bayage :
Plsge detempisatwe :
F-uence :
Inhmtsde
tern- :
Temps de-page :
D ~ ~ o n:
W emionsutom.:
Charged q u e hitiale :
(@emion) :
Mode d H m . an-:
Mode deMandelaf d l e
de 21,O mm h23,O mm
&0,89 mm B 1'51 mm
de0,27 mm a 0,57 mrn
temp-
de-100 "Cienv.40"C (&-IS0 "Fi
105 OF)
1%
2 "C
lmin
0,or .%
oui
100g (mode &tension) pourhmajo*
d a M l l o m , 30gpourqudqu-,
ptus 25% delachqpdynamique.
oui{sugmd de25% l q u e lescharges
d p m i q w tomb~sous5 g)

8. Tableau ILW U s des membranm de couvertureen EPDM&antinom&
*opinion de la pemnne qui a @lev4 1'khantiUon
Nota : I. Les kchantillonsS18 54 ontMprdevks par des entrepreneursmembresde hNRCA.
Les khantillom S5 a S14 ont kt& @lev& les rnembresdu personnel delaNRCA.
2. T o m lescouvertures, & l'exception de S14, Meritdoteesde membranesncmmfodes.
Man-
tillon
S1
S2
S3-Aet
B
S4-A et
B
S5-A et
B
S6
S7
SS
S9
SIO
support
PSE
PSE
PSE
PSE
PSE
PSE
PSE
Pmeaux de
fibre devem sur
manblane multi-
aouche
Paaneauxde
fibm de bois gllf
membranemulti-
mu&e
Membraneen
PVCnon
mfh&sur
membmne
muhicode
~ 0 w - e
aveccm&e&
protection
PSE
PSE
--------PSE
Fabri-
Eanf
A
B
C
D
D
A
A
A
A
E
-Sl1 6
S12 E 12
S13-A E I2
etB
S14 F 12
Pare
vaperrr
Oui
Olri
Non
Oui
Non
Oui
Oui
Oui
(membraue
m m -
a d )
Oui
(mm-
multi-
mu&)
Olri
------
. Rev8b11mt
m
-0
Non
Oui
Ord.
~ttaches
m q u e ~
Lest
Lest
LRst
Age
11
6
12
I I
9
10
14
18
15
1.5
Mode de
fiation
Lest
LRst
Lest
Lest
Lest
Lest
Lest
Lest
Lest
LRst
Lieu
ghgraphique
Dakota du
Nord
Dakota&
Nord
Wisconsin
Missouri
Iowa
Iowa
Iowa
Iowa
Iowa
Iowa
Iowa
Iowa
Iowa
Iowa
Nature du
pwhlke
Grave
Moyen
Grave
Grave
Grave
MOP
Moyen
Grave
Grave
Grave
Moyen
Grave
Moy&grave
T%s mineur

9. TableauIIIMails des membranesenEPDM en bon &tat
-n ~ ~ ~ e s
Une matrice C (ASTM D412) et une =.trice rectmgdah (25,4 mm x 150 mm [I po x 6pol),
respectivement, ont 6td u t i l i h pour dbuper les @rouvett~~de membrane en EPDM en w e des
essais de r6sistanc-e la fraction et de surcharge. pi& iddques ont kt& dhupkes ( d m le
sens m&o seulemmt) dans chaque &&antillonpour les essaisde *istan= a la traction, et qu&e
a m pour les aais desurcharge.Dam certains cas (par exemple pourl a wais de surcharge v i s a
les &hantiUomS5-A, S8 et S3-A), il n'a pas &ipossiblede d h p e r quatre6pmuvettes identimes i
causedehvariationdesdimensions dujoint demavrment.
Pour dhrminer le sensmachinedes &hantillm demembrane, il a fallu m i n e r de pr& l ejoints i
recwlwement. On a &dement observe d'zwtns' d r i s t i q u a cornme la matrice de la feuiue @ar
e x 4 e motif en nid d'abeille) et corn@, Ie cas khhnt, ferhltais avec les camtkktiques des
matkrhmthoins, Ila fallu nettoyerplusiem 6pw- B l'aspirateur ou i l'eau dm&. h s Ies
cas h e s , on a pris des photographies dm 6chdllo11~au m i w e dectrunique pour
diffkmncier les couch= ex* des couches non errsposk. Laq w d d de sale& et de poussih n
6t6lefactamdont on a tenu m p t e pourclaserl a k h d o n s expo&.
Ethan-
tillon
SGl
SG2
SG3
SG4
SG5-A,
B et C
Les f d e s des much= expos& et non expo& de pIwieurs WantiIlons ont & s@ar& B Iamain.
On alaissk reposer les khantillons pendaut24 heures avant de les cow.Une touche #&&if h i t
vis'ile sur la phipat d'entre eux,aprh le dhpage. C d e s feuilles de la couche expo& Went
mgueuses, mdisqued'autres avaientc o n s 4 leur41asticit6.
E s m h & ~ e l i l a m d o ~ f
La essais de Aistance B la traction ont kt4 @ectu& A temphtwe mbiaute a J'aide d'un
dynamomh Wtnm ( m d l e 1122) a pinces pnemutiques r@l&s a 50 kPa. L'espacwnent des
pinces a kt6 f& a 60 mm(2,4 po) et la vitesse de charge, a 60d m i m On a utilisd un e ! x t a m m h
hstmn dogd'unejmge de25,4 mm (I po) delongueurpoursurveiller I'dlong~~entdes &pmet&s.
Unrnimdhateurelieau dynam~mktmffichait et emegistrait l a ~~. T a b s les ~~
ont fkit l'objet d'une &mitesumdhce pendant I t s esmk. On a examine chsque dprouvette qui se
d&bidt prks de l'endmit olh les pinoes p n d q u e s ou Its @es de I'extensornhe &ent fix&
Lieu
gbgraphique
Iowa
Iowa
Colorado
Fabri-
cant
D
D
A
B
A
support
Mi
PSE
Polyudmne
Pam
V r
Oui
h i
(membraae
multi-
touche)
Non
Age
II
10
11
Modede
fiation
Lest
Lest
LRst

10. afin de d6kminer si la rupture &it valable, auquel cas le Wltat &it consign&On a Wli une
moyenne Ip d r desrhltstF de c h p eensembled'Cprouvettes etd&amin&un h dtype.
Emais&smLqe
L ' a p i l utilisi pour oes essais a W mnp et fabriqui par I'IRC [6]. ll mmprend un ordinateur
blowmtes,tin r&&tem detempkature, des capsulesdynmm&riques, un convheuranalogiqu*
numdrique (AM) et une enceinte @&anent h c h e mesurant 330mm sur 330 mm sur 400mm
(13po x 13 po x 16po). Mideduire la d8mmtimdueaux charges statiques, on a dot4 I ' s p p d
d'un soclede m a redor&. Le convertissew 8 huit canam permet I'essai simuIi& de quatre
@ m v ~ .Ledglage de latmphture s'effedue i l'aide dethermocouplesrelib au convwtisseur
AM. Ce denierpermetsrussidesurveiller1a&on d&i* par chaquecapsule dynamm&rique. Les
p e t h pinas deconception spbialepermettent dernahtenksohdementles 6prouvettesi la vsticsle,
sans risque de glissement. Chque came dynamom6trique a une capad4 de 45 kg (99 lb). La
surveillance et 1'a@strmmt de tous 1ssignaux sont pris en chargepar l'otdinateur bloc-notes au
moyen d'une M a c e &ride RS-232 et d'un bw IEEE-488. Un pm-e logiciel en lagage
Q-Basicassurele pilotagede I'apprueil d'essais.
Lon de I'm& on fixe ea position dde, i temp- ambimte, qwWe kpowettes
pnhmtmhtessous m e charged'environ 0,l kg.Lwtemphture est imm6dhtanent abaish a 0 OC
(32 T )etmrrintarue Soeseui1pendantuneheme*On abaissepar h suite latempkdue par pahers de
10 OC, en lamaintenantpendantuneheureA d q u e palier,jusqu'i cequ'elle atteigne-70 T(-94 OF).
Chague dhrre envirw huit hems. On a fil& les z&uMs des msais dm de ne conserver que les
c h a r g ~atteintessoustemphture cmstimk pendant au mains qutre htewalles, puis on a calcule la
moyennepour les quatre6pwetks de d q u e@up.
R-d-
L'@e des khdllons des membranes d'&d&t6 en EPDM vieillies vsriait de 1,5 a 18 aas. Ce
graUp c0m@ l'kh&Il s10, qUi, Gomme n0W l'8~0ZkS s@& v m a f & Urn
membrane posk pardcssus me aua en PVC.Si I'on exdutwt & W o n , la fourchette d'Qe des
~ ~ l o n s e s t d e 6 i 1 8 a n s .
Thermogmh&ie
La figure 1 montm les courbw themogravimdtriques types VGD) des membranes en EPDM
expos& m e ' supbiare) e? non exposh (partie iaf&ieure). On remarque d a n phases de
dkgmhtiun. Le coude visibIe atre 210 *C(410 "F) et 415 "C (780 OF) peut &re attribuable Ila
volatiliationpartielledes huilg, tandis que lazone de pertedemasseamprise entre 415 "C (780 T)
et 500 OC (930"F) d h t e unevolatilislrtionaccrue deshuiles et la d h - o n des poIymh. Bien
entendu, les W I L ~ Stouch& par 18perte deshuilw etpar la d@addon despolym&w se chevswchent
La pate de msPse obswke d h d e donc des partes eombin6a d'huiles et de polgmhs, ce qui rend
difficile lad&ewMon, B I'aide de la~~~e tndtionnelle, de la termeurtotale en huiIes
de chaque fdlle en EPDM misei I'esssi.Par 00- les poiym+m EDPM Jont nlatiwmentstables
et na d d e n t pas se dhmposer lorsqu'ils sent q m k am 61hents naturels. On pent donc
d1Stder la teneur en huiles des couch= supkieure et i&&ieure en mustmyant la pate totale de
muse audessous de 500 OC de la feuilledu ddessusdeoelledu h w .

11. Lapate d'huile pour les feuilles suplrinves des kchmtillonsS3-A, S5-A, S7,SEB,S13-B et SGI est
d'au rnoins 3 % (wexe 5). Parample, audessous de 500 OC, la perk totale de masse de la feuille
sufieure da I'echdllon SGl a W de 4 9 %, tandis que cclle de la feuille infkieure a &e de
60,9 %, ce qui indique que la faille du dessus a perdu une c h e qwtite d'hiles (-8 %) pendant
qu'elle Wt expos& lux condiim dimatiques. Les rdsultntp de I'khautillm S13-B semblmt
indiquer que les feuillesinfkieures d~ joints a recouvrement subissent un vieilIissernentnature1 mais
qu'elles perdent moins @dement leurs huiles parce qu'ella sont protigk par les feuills
supkrieures. Cornme le montrent les kultats, la perte de masse totale (huiIes et poiymkrw) de la
feuille mdiane est de 2,6 % p b elevk que a1Ie de la feuille du d a w et de 2 % plus basse que
cele de la feuille du demous (cells-ci retenant la plus grande quantiedes huiles).
Les kchantillons S1, S4-B, S12, S13-A et Sl4 prkntht une diffkence de rnoins de 3 % entre les
fedes du dessus et du dessousquant a leur meuren huiles.LaperEe d'huires observk danslafeuille
supiriewe, pourtous les autres &hantiHons,variait entre Thet 3 %parrspport a celle conslatie dans
la feufileinfkrieure.
La diffhce de perte de masse, au-dessous de 500 "C, entre les feuilla du dessus et du dessous des
&haatillom S2,S3-B,S4-A, S6, S8, S9, S10, S11, SGZ, SG3 et SG4 cst Mtkieured 2 %. En Mi@
la teneur en huiles de la m c h e supkrieure des kchmtiI1ons 56, SS,S10 et SG2 est supkieure ii celle
dela coucheinfkrieure. Celap o d t signif~erque le viillissementnature1n'a eu a u m &et sur GES
echantillws. Par memple, les couches expos& et non exposh de I'khantilIon SG2 pkentent me
perk de masse de 58,7 % et 582 %, respectivment, au-deswusde 500 "C.I1 est possible &alema
qu'8 la suite d'une langue expositionaux intempeies (atre 6 et 15 am,a l'earqtiun de 1'6chantillon
S1O), la cou~hedu dsms se &grade et p d e m e quantit6maximale d'builes. La ~ouchedu dessous
continue de perdre lentement ses huilesjusqu'a ce que la perk cesse. U en rkulte que la perte de
masse des couches sup&eure et hferieure d'lm kchtiIlon est p q u e identique.
Dam certains Gas, (par exemple l'ichantillon S3), 1- couches supkieure & infhieure dY&prouuetks
provenant du m k e k h d i o n @senten.t une pate de masse d i i b n b (3,7 % pour S3-A et 1,1%
pour S3-B).Cela sableindiquer quebien qu'il s'agisse de la m h e membrane, 1'Bchantillon S3-Ba
Mexpork a des c~nd'tionsplus que l'echaritillon S3-A, ce qui a entrdni une perte d'huiles
plus importante- I1 se peut aussi qu'un mattiria pmvenant d'un lot M k n t ait &e mis en oewre.
Come nous I'avons signal6 pMernment, le retrait p a t en outre Etre Kt5 A la &iculation ou aux
contrainks dues i une relaxation instifbank des feuilles avant la pose ou i Ieur mise en oeuvre par
temps mleilY. Par amkcpent, si auame pate d'huil& n'est obsen&+ on dwrait oonsidkerune dc
ces causes.
Une desfailles deI'kchtillon SG5-C a pr&entk me perk demasse entre250 "C(480 OF)et 370 "C
(700OF), ce qui est inhabitue1pourdes membranesen EFDM (figwe 2). Cet echantillon, prdevk
du solin, est un morceau de membrane faite d'un d r i a u non vulwnisG Misons qu'il est possible
de diff&encier la diverses .membranes qui ont k t i utilisk pour cette cowertux a l'aide des
techniquest h e r m o w f i q ~ e set d'analyse dynamiquerndmnique.La mtrestechniques dyanalyse
chimique, par exemple la spectmmpieinfrmge atransform&deFourier, permettentde dktemha
si le solinest f ~ td'un m b a u non ~ I m ~ i s ka base de butyle au de nbprhe. Ils'agit dans ce cas-ci
d'un solin en rnatbiaua basedenbprhe.
~ t d ~ ~ ~ & c o w e r t r u e e n E F D M page 10

12. Les rhltats obtenuspar thermogravimktriene peuvent a ewr seuls expliquer Ie phhombe du remit
pour les membranes. On y wit plus dair en c01~dantces r4sultat-savw: ceux des essais
mecaniques et oeux obtenus & hide destechniquesphmodytiques ( a n m e I'ADM).
ADM
Lafigure3 montteun s c h htypedADM reprQentant Ie module de c o n s d o n (E'), lemodule de
perte (E") et la d ~ c i e n td'amortissement (tad). Les dormbes cormpondantes sont reproduites a
I'anxrwse 5. Dam I ' m b l e , les vdeun Tg n'ont pas &a& amsidhblement. La ATg [Tg(faille
sup&iam w " expo& ") - Tg ( f d e infMeute ou "non expa& M v a r i a i t en* 0 OC et 9 OC.La
hause de Tg peut Stre attribuk a divers factam cornme la ~dation,la perk d'huiles (wde
plastifiants) ou a des rhmngenents molkcdaires. Les stads khantillons de membrane EPDM a
pr&enter m e variation de Tgsupkiwe a 3 OC mt &4 les khmtilloas S5-A, S13-Bet SGI, On en
conclut que la quantit6 d'huiles perdu= duns Iesmtns khantillons nY&t pas sufhnte pour avoir
des rkpercussions sur leur T#[4]. Enmoyenne, la vdeurr Tg varkient entre -48 'C (-54 T)et -58 OC
(-72 OF). Un seul khantillon, oelui du d m fait d'un rnWm non vulamise a base de nbpr6ne
(SG541, apr&ent6une Tg de l'ordre de -33 O C (-36 OF).
Figum 1 CowbethennogravimhiquedeI'khatillm demembmeenEPDM SG1
R t t m i ! ~ m ~ d e c m ~ e n E P I & i page I1
k

14. L'ADM permet effectivernent de compmdre le retrait ou la c011tmtionde certain= membranes.
Mais la encore, la cuklation des kuItats avec ceux obtenus i I'aide d ' a ~techniques donne une
meilleurewe d'ensemble du phknomene.
Msistance la traction et dtongement
Les Aultats des essais de r&hnce A la traction et d'allongement auxqueIs les khantillons thoins
STCl, STC2,STC3 et STC4 (voir mexe 6)ont kte sournis correspondent aux pmpriCt6 micaniques
d'une membrane nmve. Il itnporte de souligner que h polyrnkisation des EPDM n'est pas
compl6tement termink au moment de l'installation. Wne partie de la membrane continuera de se
polymtkiser sous l'action de la cbaleur, et m e autre partie subira une oxydmr&icufation, qui duira
son alIongement et m i t r a sa &istaace k la traction. On pense edernent qu'une rductim de
I'dlongement Xi& a l'aumissement de la Aistance a la W o n p a t E t x c a d e par le vieillissement
clirnatique. Le rayonnernent solaire, la pluie, les ehmgernents climatiques ou la pollution
atmosph6riquep v e n t tous avoir des eff- sur une membrane.
L'allongernent et les changemats de masse ou de lm-geursont class& d m des atkgories distinctes
en fonction des critkrtssuivmts ;
On a aussi examin6 1'- type atbibue a &que essai et M l i , a l'aide de ces donnh, d~
fourchettes de valeurs possibles. Lorsque ces d e r n i k se mupent pour 1s feuills sup&kures et
iaf&ieures, aucune conclusion n'est possible. C'est ce qui s'est pruduit pour les khantillons SJ-A,
S3-B,S4-A, S4-B, S9, S10, Sl3-A, SG3, SG5-B & SG5-C.
Comme l'indiquent les &ul&ts des essais d'allcmgement (mexe 6) et les crit&es susmentionnb, les
khantillons S5-A, S7 et S13-Bpkerrtent des d i f f b c e s irnportantes.Les khantillons Si, S2, S5-B,
S8, S11, S12, SG1, SG2 et SGS-A- monbent tous m e diffhce moyenne sous le rapport de
l'allonprnent, tandis que cette diffhce est minime pa les echadillons S6et SG4.
Seuls les khantillons Sl, S5-A, S13-B,S14 et SG4 ont pr- des changements de &isace h la
traction sup&eurs a 15 %. Pour Ies autres, ces chmgements bient de l'ordre de moins de 10 % ou
nkgligeables.
Sur le plan de la r&istance i la traction et de l'allongement, l'khmtillon S14 a o k n u des &mltats
qui semblentwntraires iicc qu'on serait en droit de s'attendre par suite d'une exposition a m k l h m t s
naturels. Pat-& ceci est-il attribuable au fait que 1'011a d o n d u 1- surfzuxs -tie et non
exposh, ou que les f w e s composant les couches ~~et inf&riumU e n t f&es de mat&iaux
diffkrents.
Retrait des membrarm& COW- enEPDM PaSe 13

15. Bien quecbaque@rouvetted e diffhtumetlt selonses points faibleset sacomposition chimique, on
peut quandm h e faire desobservationsghhles. Les 6pmuvetkspruvensnt dw couches sup&ieures
(exposh) semblent &der subitanent alon que cell- des conches inf&iams (non e x p o s h )
pr&exltent un comportanentplus blmtique aumoment de la rum.
S h w P
En &M, les membranes d'hchiit-6doivent powoir dagk, pendant twrte leur dude de vie utile,
aux ternp&atms basses a &vies ainsi qu'm aux variations quotidiema continues de la
tempdature.Un sccroissernentde h surchargemaximale estp a - & une indicationque le materia
s ' a d@de et a perdu un peu de sa flexibilit6 initiale a cause du vieillissment nahrrel. Par come,
selon le type de d&gaddon,la s m d m p rnerximale p o d t &re rkduik.Le classanent des d o m b
sur les surchargesqpliqu4es en dgories rqmemul a aitks suivants :
CommeIe montreI'annexe 7,Its&dmv i m t la surcharge des tkhmtilluns S3-Bet SG2 indiquent
quela wuche supkieure exposbe estsoumise a des niveaux de conhintes notablementplus elm&et
que ces Mantillons se sent d-b. Les couches supirieum des &hmidlons S2, S3-A, S8, S9,
SG3,SG4, SG5-A, SG5-I3 et SG5-C ont m ude I- &angemam den h u x de contraintes, mais
ellesmmimt quad r n k dm sign- de d6gdsttion matMelle. Lekultmobtenus dam le cas des
6cbantiIlons S4-B, S5-A, S5-B, 56 et S7 indiquent m e faible diffhsce entre les couch sup&ieure
et inf6rieure. Fait in- A d w e r , rnhe si cam de I ' h t i U o n S5-A ne moment pas de
rndikation des n i v m de conimintespour les couches su@m et inf&ieure, ces n i v m sont
e r n a t dev& @hrs gue ceux des 6chmtUonsthoins). On remarqueaussi que les rhdtats des
&htilfons thoins STC2 et STC3 soat trk far'bles par cornpamison wrec la auttes M l i o n s
tboias, m h e si mderniersprovimnent defabricantsdiffkents.
L'accmissementsoudain des valeurs de surcharge dm matenamI .
vieillis A des tern- comprises
entre 4 5 OC (-49 OF) et 60O C (-76OF) indique que ceux-ci at atteint l a point de transition
vitreuse. Le problhe de la pdsence d'dbQif ajoint mr une des faces des 6pmwettes est Wparu
ici. Pour un kchdllon en partidergle n u m h SG3, tmis des quatre wuveftes Merit exemptes
d'adhbif, mais pas la quatrihe, dont une faoe en h i t enduk La swcharge, d m ie cas de cem
d e m i h &rowate, a 6en may-de 31 %plus devk que celle d stmisarftrespendant W q u e
mute la d& de I'essai, soithuitheures.
IWds des bandesGarrimage
IRS Bhents qui cent la membrane au pourtaur du toit et am bordures supportant I'&pipmeat
doivent powoirhister arm forces de dm1h l t a u t du retraitet davariations det m p h m e (sujet
de la procfsaine section), de m b e qu'aux surcharges e n g e n e par le wulbement dG au vent. ];es
Rc&raitdcsmanbraaesdecowertwuiEPDM page 14

16. fabricants de feuilles ne publienf pas volontiers Ieurs doan& sur les charges de calcul lirnites
decoualnt du retrait et des surcharges thermiques; c'est pourquoi Jes conceptwrs doivent se fier
essentielement aux fabricants pour comaitre tes exigences d'execution des bandes d'arrimage.
L'ouvrage de rCfkence no 3 mntient dw recommandations sur les valeurs maximaIes d'arrachement
des attaches, mais il ne donne pas les charges de calcul pourles klements d'arrimage.
Depuis que les membranes d'hcheite en EPDM ont fait Ieur apparition sur Ie march$ Ies fabricants
et les fournisseurs ont recommnade different- band= d'arrimage, et certains fabricants ont modifre
au cours d a mees, Ieurs exigences visant ces dements. Certains d'eatre eux recommandaient de ne
pas utiliser de dispositifs de fixation mkaniques 6 proximite de la base des parapets ou des bordures
(figure 4), croyant que Ies adhbifs resistmient awr charges de conkadon qui s'y exercent. Mais a
cause de Ia fragile rksistance des adhbifs a l'atrachanent, une trks faible force de traction sufisait a
ecarter la membrane.
Au debut, les bandes d'mimage &ent fixees a I'aide de clous a luge t&e qui, dans l'ensemble, se
sont avCrks inefficaces. 11s ont kt6 r e m p l k par une foule de dispositifs varik, dont des tasseam de
bois ou de m a et des bandes en polymere (figure 5). On a kgalement utilid des solins de rive en
m&al et en polymeres de diff6renm fomes.La plus rkcente bande d'arrimage wnsiste en m e bande
en EPDM renforde fixCe i ]'aide de vis et de plaqua (figure 5). Les deuxihe et troisieme iditions
(1985 et 1989) du manuel TheNRCA Rocjng mrd WderprooEngMmtal contiennent des illustrations
de tasseaux fix& a la base des parapets et des bordures, ainsi que des dhils de construction avec,
dans la plupart des Gas, des indications sur I'mpacement (300 mm - 12 po) des dispositifs de fusation.
Le type de tasseau n'est cependant pas indique. On peut aussi y voir un solin de rive semblable au
solin de la photo 7.
Tous I= elements d'arrimage des membranes non renforck exploitent la force de compression des
tasseawr. Si c a derniers n'assurent pas une compression sufflsante de la membrane, celleci
wmmencera B se dkchirer aux points d'attaches de la bande (photos 2 et 5), en se contractant. A
mesure que la faille se Iibere, k solin en matkriau non vulcanise est &ire et peut dventluellement se
dkhirer (photos 1 et 7).(Lorsque ce deraier est &i&il se dechire plus facilment qu'une faille de
membrane, car ses proprid&physiques sont diffhm.)
Pour accmitre les chances que les tasseaux assurentune comprmion sufisante pendanttoute la durke
de vie utile de la couverture, on dewait prescrire un espacement mains grand @. ex. 150 mm -6 po)
que celui de 300 mm (12 po) qu'on voit couramrnent. En outre, il est essentiel de recommander
I'utilisation de dispositifs de fmation, par exemple des vis, capabl~~d'assurer un assemblage sen6 et
continu des tasseaux sw le support. Pour ce demier, il importe aussi de tenir compte du type de
dispositif de fixation re~ommandipar Ie fabAmt. La couche sow-jacente doit h e feme et capable
de supporter la charge de campression.L'aptitude des tasseaux a plier entre aussi en ligne de compte,
quoique ces dlhents doivent posskier une certaine flexibilitk pour epouser les irrkgularitb du
support.

17. SOLIN DX MUR EXISCANT
N D E D ESOWN
MEMBRANE
PAIYNEAUDEFl3RES la"
CIEY TOIT mISTAIYT
PLATELACEm m
*
Figme4 klbent d'arrimspe a la base d'un parapet rsmontant a 1980 et r e ~ ~ m m n d ipar uo
fabricant au lieu d'un assemblage rnkmique- @aproc9u'i de ce fabricant ne sent plus
vendus en Am6riqueduNord.)
Compte teau de la diversit6 des conditions de construction, le mufs a In ~ompregsionpour mimer
les membranes non ~~pose des probhts, surtout si les tassaux sont install* i l'aide de
f d o m p k b 300 mm (12 po) d'entraxe ou plus. Si la membraneest redbrc& iI y a beaucoup
moins it maindmcar, advenaatun reMemeutde I'arrimage, lema* d'arma4m de la membrane
s'oppose a I'exknsion chid k h h e s aux traveasb des ~~. On peut @lement rernplacerles
totsseaux par unebandedefeuilleenEPDMrenfbrCee (figure 5).
Si on utilise un solin de rive en m&d, on devra, pout bien amher m e membrane non ren&c&
mplierlebord deoelle-ci sur lafaceatkieure dumur et la fixer en place A l'aide de dous A rondelle
d'etanchW &nitem& esprcds @. ex 100 mm d'-e)- Le q l i a angte h i t de la membrane
duit Ie mntmhtes de dkbhnent aux points de p h W m des M o m . Par aontre, dw
c o d t e s de dBchirement et d'allmgment peuvent s ' w sur lers trow des W o n s dam l'rtile
du sob de rive. Comec'est ~ r n ~le cas pour les d&h de amvatwes multicouches, ilput
s'avkr nhsaire d'effectuer des hpedons p&&diques dm s o b et de les r+arer, le cas B c h b
IP- 7)-
A pmt lar d & b am& ua bandcs d ' h a g a par la peite de ownpmision, il y a 1s problha
d'machement des fixations des tawwx (~owertmsS2 et S9), d'tmachemeut &tasseaaar (aunexe
2) ou de dkplacement des parapets peu &ishub (photo 3). hrsque fes tawmm sont d&pla&, leurs
txtrbit& peuventperforerlesolin (photo 4).

18. 4 Lr?3Clm Tasseau de h i s
A B
4" LT-u metalhpe Bandeen polym4re
. C D
Vis ct plaqu-
Bsnder e n f d
Bade en EPDMmfo&
E F-Sdinde riwen ~ V d o u s
F
F"rgure5 On utilise encore des dhents Carrimage de ce type (en ghkral, ces bandes sont
installBessur le planverticalou sw leplan horhntd).
Chargasdeeontraction
I1 e x h w oumge sur les de dm1 dues au retrait 1121. kmihrnent, en 1994, deux
fhriants informaient la NRCA gu'une charge de ddmaximale de 0,35 kN/m (24 1Wpi) pour&
&e considdde awqmble. +
Cependsrrt, me tol&mce pwr les surchmges tbniques'doit 6gdemnt &re p h e . Cornme l'ont
m o d les hde s m h q e s ( m a e 71, ce cimgs soat t& faiblesjusqu'a ce que h membrane
atieigne sa twnpbiure de transition vitreuse. Fait important signaler, I= s u d m p thermiques
indiquh a l'amexe 7 se compment avmiqemementaux chargesdes membranes en EPDM vieillies
art5eidlement dontfont &at les Mhces 6 et 12. Ces charges s ' w k e n t amsidhblement au-
ddade ia Tg.Par oontre, en mpposautque hm m b m demeure chmiquementstable,la plupart des
mv- construitaen h G q u eduNordn'attehdront pas leur~ e m p h t m edetransitionvhme,
qui mbIesesitwrauteur de-50 "C(-58 OF)oumob-
Une vdeur de d a d bitecombink de 0,59 kNhn (40IWpi), dans b cas des charges dues au retrait
et des surcharges thmiques, semble e l e pour la plupart des couvwtures A membrane en

19. EPDM. En incorpomnt un -dent de s h r i t 4 de 4 pour 1es fixations des banda d'mhgel on
obtientme chargedecalcdmaximalede2,4 W m (160 lb/pi).
Outrela kis&nce ator conbaintesdues au d t et am mhargathermiques, lesbands d'arrimage
doivent r&ister im surcharges dues au vent. Le SPlU mmmande que les 61kments d'arrimw
asanent m e kistance minimalea l'mchement de 1,3 IWm (90Ib/pi) 1131. En supposant que cette
chargededcul nese rapportequ'aux amhqges dues au vent et qu'il s 7 ~d'une charge de calcul
m d a l e , on obtient, en y inmrpmmtun coacient de &muit6 d~4 pour les fixationsdes &bents
d'arrimage, une chargede c d dmaximale de 5,3 IsN/m (360 hipi).
En combinant les s&p dues au d t et Ies surcharges t h e q u s a cell= dues au vent, on
obtient une charge de calcul mifiimale de 7,6H / m (520 Iblpi) pour I= disc de fixation des
elhents d'arfimage.
Nota : La fixati0.a des attaches h ua support en magomerie (briques ou klhents de
mqnnerie de h)est une opkdon dhlicate, car catah types#attaches sont
trks sensibIes conditions d'exhtion (par exmple, des orifices i6ghment
swdimensiom&peuventrwire consid&ablement leur ~ ~ c eI'ma&ment).
Les fabricants de membranes en EPDM d d e n t t d r wmpte de k ca@6 de
chqe desa-es, dem h equedes@eulsrrit& Be leur hidlation, want de les
appmvw pour oes desupports.
ProbEme9desjoints de recowrement
Compte tenu des valeurs de r b i i c e obtenues B l'aide d'essais de cisaillement [14), les joints i
fecowrement hdnablement bien ex- dewaient m i r s-at de force pour Mister aux
surcharges de calm1 miwhales dhulant du rettait et des surchargesthefmiques pr6wm ( d r ci-
dessus), B condition qu'ii soient ear- pour &her aux charges de cisaillment. (Les donnh
p r k a t k dans le donun- de r6Ermce no13 s'appliquent auxjoints c o w au moyem d'adhbifs h
base de +h.)Lesjoin& ex- I'aide d'dhQ& liquides et de mbnns ibase de bwle ont
une plus grande ~ ~ e eau &dement pue ceux a W I f s au n-e rcw ap@tk [IS, 161).
Martin a mutat6queles surcharge duesauretraitsont trop faibles pour pmquer ladHai11mcede9
joints par cissillement [17]. ll a &gdementsignal6 que des khadlons de johts mll& 8vec des
adh&ifb abase denio-e so& iune&arge deckillemerktcomqmndanti envimn20 %de leur
r&tance maximale ont term 1e mup peadant sept mois. De son c6t& Rmsiter a k n t d que des
~ a b d e b u t y l e ~ m t ~ w t ~ h u n e ~ c o ~ t ~ e n v i r a n 2
de leurk b c eau Wllement pendantun 4deruptureparfluagedetrois am [183.
Les joinis a nmument soumis au cissillanent sont considhblement plus W i t s que cwrx
s o d a des umtrahteg d ' d e m e n t [191. Par conskpent, corn* tenu des valet^^ de dsistauce
obtenues a 1%de d'essak # d e m e n t 1201, si unjoint A recouvrement:est S Q ~b des con*
d'mhement, l a su~chargesdues au retrait peuvent h suflhnment devk pour pvoquer sa
mpbreparflwF.
Seulementdeux des GOUV~I%URSque ROWwens utamink prbntaiemt des dhdres au niveau des
joints de recoument [S3 d S12). DBI~les deux as, le joint de muwemeat du solin de base
b m .
Rdmitdesmcmbran#ideuw~~enEPDM page 18

20. Retrait differentid
Certains cas de retrait qui ne semblaient toucher que quelques-unes des feuilks d'une membrane ont
ete signal& [ll]. Nous n'avons note ce phenomene sur aucune des couvmes khantillonnh. Par
come, nous avons observk que certains pourtours de toitwe cornportant des e1ement.s d'srrimage
diffkrents montraimt des dbordres dors que d'autres &ent en bon &at. Cette disparitk a ete
attribuk aux diffkmces au niveau de la rkistancedes elhents d'animage.
Cordation avec les autres dbordres
Comme le montre I'annexe 1, 61 % des rapports sur les cas de retrait faisaient aussi &at de dkordres
au niveau des joints de recouvrement.Bien que l'on puisse relier un bon nombre de ces desordres au
retrait, nous ne croiyons pas, dans l'ensemble, que ce soit le cas. ~ t a n tdonne que les dCordres au
niveau desjoints de recouvrementsont citb comme la cause principale des problemes des membranes
en EPDM, dans la base de donnb " Project Pinpoint",c'est probablement a cause de leur grand
nombre qu'mtantde rapportsont aussi fait&at de ces dkordres.
L'annexe 1 rnontre aussi que 46 % des rapports sur Ies cas de retrait faisaient etat de dkordres au
niveau des soliw.~ t m tdonne que seulement 25 % de toutes les couvermres abimkes prbentaient ce
type de dhrdres, il est probable qu'un grand nombre de cas signal& sont lib au retrait des
membranes.
Effets du systemede fuatioa
D'aprb I'analyse "Project Pinpoint " (annexe I), l'enquae restreinte de la NRCA (annexe 2), nos
observations in sitar et apr& la d@ouillementd'ouvrages pertinents, i1 s a b l e que les facteurs suivants
n'aient aucun effet sur le d t des membranes en EPDM : le type de support, Ie type d'isolant, la
prbence ou l'absence de pare-vqeur. Il sable toutefois que le type de s y s t h e de fmation ait une
incidence sur 1sproblhes de rettait [I 11. Seulement 17 % des cas de d t nipertorib dans la base
de donnees " Project Pinpoint" onttouchti des mmbrana posh en adherencetotale. La NRCA n'a
pas observk de probIimes de Mait sur lies deux s d m couvertum de ce type v i s h pat I'bde. On
croit que les wntraintes de retrait se repartissent uniformbmt a I'int4rieur de la couche d'adhksifs
joignsnt la membrane a I'isolant. 11 en rkdte une rduction mnsidkable des forces de tirage qui
s'exercentsur leselements d'arrirnage des feuillesde la membrane.
Incidences des conditions climatiqum
L'analyse "Project Pinpoint" s'appuie sur des rapporn de a s de revair provenant de 41 tats
amkricains. Cinq p. 100 des rapports n'indiquent pas le lieu. Pami ceux qui l'indiquent, 46 %
provdent de h i t tats (annexe I), chacun camptat pour 5 %a 6 % des rapports.
Les d o m h de base (c.-a-d. celles concernant des couvertum en bon &at) ont &e analysks afin de
dkterminer si les cas de desordres signal& f i a t lik a la part du m d e . Cependant, on ne dispose
pas d'une quantittisuff-te de dorm& pour expliquerpourquoi un grand nombre de rapportssur des
cas de retrait pmvenaient des huit hats suunentionnb. Ce nombre est peut-&e lie a la part du
marche, rnais r i a n'est certain. Les rapports et les dom&s de base ne permettent pas de corrkler les
problhes de dhordres avec les effets des conditions dimatiques. Les cas signal& se sont produits
dam des rigions su climat trisdiffkent, mais l'ampleur de I'incidence du climat est inconnue. (Des
Retrait dw mimbrms decouvature enEPDM Page 19

21. cuntraintes ha aux conditionsclimatiqua p v e n t se pduire lorsque la pose a lieu par temps t&
fbid ou partemps chaud etensoIeilI4,commenow l'avwns signal6prMdemmmt)
NormeASTM D4637
La m e ASTM Dl637 indique Its seatiom vimt les rnatdriiwx en EPDM La version 1987
autoriseua changement de dimension nraximalde2 %, ila fabrication, lorsque les r n ~
sont mumis i un essai conformeaux indidom. Ce pourcentage semble s-eur au retraitmaximal
observe dansIe cas des fdlles en EPDM de borne qualit6 qui ont &6 mises a l'essai 121). Par
cudquent, lavdeur deretraitpermisasera cansidMlement h i s s & d mla prochaineversion de la
norme pour h e r suite i une demande de la NRCA et d'un a r m e u r en f m partie. (Par
.-cwtre,si la m e l l e vdwrr est tmp basse, d ' m important^^ cam&mtiques des failles serm
compromises.)
Lam eASTM D4637-87prescrit un dongemmtminimal de300 %pwrles membranesnewes en
EPDM non renforck, et de 200 % @s vieillissemmtthermique. La ~luprtdes khantillom ont
-ti des vaieurs supmeures
I .
a oette exiaen~e.M1s khan till on^ S3-A, SlI, S13-Bet SG4 ant
pdsat6 des valeurs d'aIlongernent inftifieures a 300% dam b a s de l'&hantillon S13-B,une
deur inf&ima 200%. Mais en faisant intervenir 1'- typq la valeur d'allongment d e
hhantillonsS3-B,S6, S13-A, SGI et SG2 s'appxwche de300%6utombe endesm.
D&a&iion des% o h
Pour un grand nombre des cwwstum de l'Iowa qui olDt fi-in&, les wrins f* de d a u
non vuhni& s ' h i e n t pdement d M & . Les wuvertures S5, S7, S9, S13 et 514 sont de ce
nombre-alesprovenaientde quatrefabriants dEkrmb et Ieur ige variait entre 9et 14 ans.Tousces
solins Went prohhlement , f a de nhprkne non d d e . Par h i t s , t'&remeat cb sotin
semblaitacamtuer sad ~ ~ .Par mntre, h ma~fvaiseperfdrmmce du solin ne semblaitpas lib
auretrait des fkdles corn- hmembrane.
Letableau IVp h t e un des &valuationsde hhatoii. Onremarque que dans la plupart
des cas il est diff~cile#&bum le retrait mx modificatiuns des propri- du rnatkriau. Fait
i m p o m k souligner, 17&hmtillonSG1 a pknt6 une p m dames considhble et m e
mdfication importante de la Tg, mais la 0[~1vemmdont il p v d ne prhnait pas de
dhrdm. (Lu membrane &tit retenue par & bseaux de bois fm& aux dements de mqomerie
de b h n au moyen de goujons && daas des M l e s de m W ou de plastique, h 300 mm
(12po) d'entraxe.) Presguebus Ies~~ont Mjugis d m e s au &&re d'allongement
de I'ASTM C i q d'enttle eux ant mont1-6une perte de masse (entre les couches s@ieure et
infkieure)deplus de 3 %. Seulannttrois M l l m s ont p r & d m e variation de Tg qkieure
a 3 'C- Par suite des dde stmhmp, lea kehadlons S3-Bet SG2 ont && dont la
rndj5cation des ppri&s a tM la plus i m v . II est inthsmt de no&, par centre, que
I ' M I l o n S5-A a & wlui dont h mrcharge initisle n 6la plus I! y a done d ' w
factam, part Ismodificationd a propriw desmt&iaux, qui pew- pmoquer leretrait.

22. D m I'membIe, les 6chantillonsSGI et $13-Bont pkentk une modifmtion de lw propriktds,
queue que soit latechniqued ' d y s e u t i l i . Le s&ario a W le m b e pour l'khantillon S5-4
mais paspourtouteslestechniquesd'mlyse.
Tableau IV Sommriredcs hultrts desbdustiomeo~ahmatoirr
D'a- les mmeignements dkponibfa, il m b l e que le raidissement des membranes en EPDM
dfi au retrait soit un phhomhe tris r6pudu. It smble aussi que le raidissaneat d'un grand
nombre de couvertures s ekpsk, ou est en voie #exposer les solins aux X W o n s d'erru.
Cependant, il anivesouvent quel a conditionspropi- aux infiltrationsne soientpas d k l h par
le propri- parce que la quantitdd'eau est fsble o y s'il s'agit d'une couverturerefah, parce
que l'mcieane membranemait e m m e I'wde s'infiltrer.
Hcunmemeat, ce type de problhe n'a pas de amskquences d&ameuseg. (A part peutitrs m e
d 6 c h h qui s'bdrait d'une bodme q p d a m t de 176quipemeMB une flaque d'msit& a
quelque dimace, amme le montre Ia photo 1). Dans b i a d~ cas, le ranplacement ou h
e o n de;s s o babhbpermet deprolongerlad& devie utile d'unetoiture [22].
D m le pas&, un grand m b r e d'4bds d'mbage mmmmd6 par l a fibricants M e a t
md aux dommages cmks par la amtractkm d a membrane. On h o v e encore au niveau de k
construction dY&hentsd'arrimage w m e~empledes abents n'incorporant pas de
failles renforch ou debands f&es defeuillestenfw&s).

23. Les entrepreneurs en couvemre devraient porter une attention particdike awr elements
d'arrimage de conception nouvelle car, si des pmblimes de solins apparaissent, on en imputera
probablement la cause a la qualited'execution.
Par temps trh froid ou chaud et ensoleill6 l'entrepreneur en couverture aura du ma1 h em@cher
qlre les contrahtes thermiques ne se transmettent au toit, mais cornme ces surcharges sont peu
devees, des problernes ne sont pas a craindre si IES elements d'arrimage sont convenablement
conqus et exkue. Par contra, les surcharges due aux conditions climatiques peuvent provoquer
des dbordres au niveau des solins si les elhrnents Carrimage sont de pie- conception et ma1
instalI& (ce qui semble m i r &e le cas pour la couverture S10-Photo5).
Couvertures existantes
On recommanded'inspecterles couvertwestous 1ssix mois. (Pour des cansignes a ce sujet, consulter
le documentder6fBrenceno22.)Si les dlknents d'animage sont abimk (par exemple, lestasseaux ont
kt6 dkpla& ou retiennentma1 la faille de la membrane), le proprihire devrait les fairereparer (si le
reste de la toiture est en bon &at).
Si 1stasseaux ont dt6un peu dkpIads, il est possiblede Iesremettrea leur position initialea I' aide de
nouvelles attaches (que I'on h c h e par la suite). Sicettemaode est adoptbe, on devrait au p d a bie
verifierl ' h t du support.
Si le diplacement des tasseaux est important ou s'ils ont relkht Ieur prise, Ies reparations n k a i r e s
devront &e plus i l a b o k . Si le fabricant est connu et encore en &ah, on devrait lui demander des
conseils.L'ARMA, laNRCA et le SPRI ont presquetennine la r&don d'un guide de rkparation qui
devtait&publie en 1996. On mmmande de le consulterpour la earation des bandes d'arrimage.
Enm-temps, consulterle documentdeG f h c e no3 et fire Ies consipes qui suivent.
Lorsque la deterioration des solins en materim non vulcanise est tr& wan&, le propriwre devrait
prendre Iesm-es correctives nkessaires.
Cowerturn neuves
On recommande aux fabricants de feuilles en EPDM de revoir les d&ih d'eximtion des band=
d'arrimage. La conceptian de ces 6ldments doit respecter les principes Mlis.et tenir cumpte des
&cients desecuritk appropridset de la diversitedes supports.
Ilest recommandk denepasutiliser dY6Ibentsde fixationpar compmsion pow assujettir'les failles
non renfomks. On devrait utiIiser soit des bandes d'arrimage en EPDM redor& (figure 6E), soit
instdler une feuille de membrane renforcke sous I t s tasseaux (qui pourra ensuite Stre soudh a une
feuiIle de membrane non renfod situ6e dans le plan de la couverture). On recomrnande d'utiIiser
des dispositifs de fmation (par exemple des vis) permenant de bien cornprimer la bande contre la
support et de I'y mintemir & cstpabfesde rkister a des chugs de contraction et des surcharges dua
au vent maximdes decalm1d'au moins 8 Wlm (520 Iblpi).
Remit desnmub~;aoes&cowerlure enEPDM Page22

24. POLK18-on des salinsderive en m a ,se reportea a la partie intitulke(c Analyse &&ale N.Les
dispositifs &ts devrwt &e &pads fiodiquement
On recommande aussi aux conceptam de tenir compte du support sur l a p 1 les tasseaux ou les
bandes de fixationen EPDM seront fix&. On devraits p & k un support apppr%.Deplus,celui-u
doit &e feme (si Ie tasseau at fm6 sur le plan h o r h d , on wnseille d'utiliser une bade de
clousgeeabois au fieu de p l mletamtau pardssus l'iisolant). 1estdrecommand6&prkiser si
les feuillesenEPDM doivent&recmformes hlaplus r k a k version dASTMD4637.
meetion d e couverhm
En plus d a reoommandations visant la nowells couvertures, on conseille rrux conceptum de
d h i n e r Ietype de support et son &at S'il est peu M s t m t w dMor6, on W t pmcrire son
rempl~~emenfw son dorcementt.
Au mde la pose, les W f a t e u r s dewaientsignalertozrts conditiondefixation des dispositifs qui
laisse supposer que le support n'est pas ad- afin que I'm p t k e demander dm cunseils au
concepm.
mfectiondw membmmesen EPDM
S'il faut enlever une membrane en EPDN on recommaade a l'enlnqmneur de v a e r si elle est
tendue. Lors de l'enlhement du lest, la membrane peut se contracter. Lorscp'on la coup% une
dkcbirurepeut se former, ce qui expwmune plus grandepartie de la toitwe aux infihations d'eau.
(C'est cequi s'est p M t pour la cow- S13.)
&-id-
Les a u t m remercient les entrepreneurs qui leur unt faii pamenir des khmtiflons. Ils rememien!
aussi M William Lei, W ht Lisa DBGuPnan, M.Peter Crowe et M Wai Fai Lee & leur avoir
fourniun d nnombredesdonu& d'q4rimmtation @en& dam cedocument.

25. Oumgestie nffdnmce
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21. OISH, B& rc C m p h g Ntm-&afbrd dF&&--UE& EPDM S h t b g w, ContructmG U ,
OcbAm 1990,p. 34.
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Congr& i m d r o a l , 1995. p 366.
23. SPMINRCA Munual qf Roof Inspection, M d n t a m x , ruod &erg- R w r fbp &Wng Single-Ply
RosFtg -9 1992.

27. ANNEXES
&aer I
bastdeI'raalyse *ProjectP;npoint "
Jqu'm 1993, k ~ d e ~ s u r l ~ ~ ~ ~ h ~ m n t m a i t 2 3 7 r a p psurie
~ d e ~ ~ ~ E P D M . v o i c i u n ~ ~ d e s ~ m n t a m w ~ ~ ~ m
1. Nombre&mpprts~parmde:
1993 : 46 198%: 24
1992: 45 1987: 24
1991: I1 1986 : 8
1990: 35 1985: 2
1989: 38 1984: 4
2. &edckoownhlrrarmamcatdunppnt:
1<1m:5% 7 a : 7 %
m : 11% 8 m s : 13 %
2ans: 6% 9 m : 5 %
3 m : 4 % lomu: 5 %
4ans: 7 % > 10sns: 5 %
5ans: 13'%lnaum: 12%
6aw: 7 %
L ' ~ ~ a u m a m e n t d n 1 q p r t ~ d e 5 , 5 m s .
3. P r o b ~ ~ q r l t b ~ t ~ d e n g k ~ :
~ d e s j o ~ :61%
Rupturcbsdins: 46 %
~~: 23%
4. Typed'intoh:
No11dle-: 30%
-: 25 %
M m a : 40 %
ImmdMmqpaM: 5 %
I k s ~ d e h ~ ~ 4 9 % b d ~ s ~ ~ t r m e r n ~ b m E P I
P a r ~ ~ a w v ~ d & s ~ ~ ~ d e ~ d e s
queBeswwtauxmits(ilneSemMcpyavoirdedMimentreles~derebaScetlapartdu
-oGcrrpdEP=~typed~-).
5. Type&-:
w: 49 %
B&m: 19%
BoIslcnmmpla@ : 15 %
Pl&e: 6%
M-: 11%
f l y a ~ e ~ ~ ~ h ~ d i e b s r u k ~ ~ m E f D M e t l e r ~ e t
w r r h c o r r v e r n u c g ~ d # l ~ X l e t y p e ~ ~ r t ~ ~ p i n f l u e r ~ k
ladt
6. Typed'isoht :
P o l e : 31%
l h n t m ~ d e ~ d e b o i s : 2 9 %

28. ~ ~ d e 9 ~ ~ 1 0 0 . c a r ~ ~ ~ ~ t
B n ~ a p ~ ~ ~ e a t r r : h ~ B e b a s e ~ b m e m ~ e a ~
h ~ s u r ~ ~ ~ ~ ~ ~ l e ~ c t ' ~ m
w a ~ ~ e s d e ~
me--:
00i: 6%
Man: B%
-dgmld: 65%
~ ~ d e ~ ~ q u e 1 0 % d e s ~ 8 ~ ~ ~ K P D M ~
v ~ . ~ ~ m ~ ' ~ d e p a r e - v ~ l l e ~ p a a - m ~

29. Annexe2
R h m 6 de I ' q u C t e 1993delaNRCAsurle retraitdesmembranesenEPl3M
1. Enmvemlm 1993,unquestimuk a 6t&envoy6 aux 49 entqxmeurs membm da cod& nxhniqmck
hNRCA.Septe m e v mtsignale des cas de~~(taw demtourde 14%). 25 cas de =trait ont
M sipW dans dix tats (Alabama, Colorado, G h g k KOhoiS. buishe, Mimesma, New Yo*.
m edu Nord,Penasylvanieet Texas).
Type de support :
Metal: 72 5%
Beton: 12 %
Bois: 12%
B hisolantleer: 4 %
3. Typed'isoIant :
POI-: 36%
Pameauxdefibrede bois :36%
P o l ~ e x p & : 16%
Rdk: 4 %
Allam: 4 %
Incannu: 4 %
5. Modedeh t i o n&la mem- :
M: 80 %
Attachesmhniques; 20%
6. Les25 c o w e ~a b h h ~~t rmrleurpr&urlestypesd'Mntent d'arrimagesuivants:
tasseaux&bcri~-40%,tasselluxde~-3~%,tasseauxenpol~~-8%,solinsde~ea
dtal -8 %, dispositifs de dixatimsans t a s m -4 %. b m t d'animage sur le pwrWur du toit
inwnrmdansuncas (4 %). Dans 40% descas,l'&ment d ' e g e Wt fixd surIeplanhorizontal(c.-Ad.
l e ~ ~ ) , e t d a n s 2 0 % ~ c a s ~ ~ t ~ ~ u n p ~ u e ~ ~ ) . D a n s 4 0 % & c a s , l e ~
tixationnY€taitpasindique,
7. lhck%mIm des&&mts d'arrimagesnrkp m r &la t o h e mt&&signal& pour les 25 mvemm.
C e s d e ~ s o n t :
Amchmentdesa m d m : 76 4
~ d e l a m ~ b 1 a w a u x ~ & b a t i m : 7 6 %
~ ~ d e s t a s s e a u x : 12%
(LEtotal 100%. carpl&m convercurespn?mmiemdemultiples-)
8. A u m d & m d r e s ~ & :
F o r m a r i m d e ~ : 88 1
Perfomticm&s sdinsdebase: 64 2
~ s a u n i v e a u d e s j ~ d u s o h d e - b a s e :44%
~ r d r e a u ~ v e a u d e s ~ i ~ m t c k s ~ e s :8 %
(Le m a l&passe 100 %, carpInsieurscouvertures@ d e n t demdtiphcWmlres)
9. 84 %des25 t&s ont&t.& jug& vulnhtdes auxMbmtiaasd'eau

31. A n n e 3
Decription dts couvertures khantillom& pdswrtant des dkordres
LR tableau Tr fournit des renseignements surles Wricants desmembranes,l'ige des couvertures, lamethode de
-on, le support, la pr6sence d'un pare-vapeur, l'ktat des couvertures et la graviti du desofdre (selon la
persume ayant prilevk l'khantillon). Les kdmtillons des couvertuxs S1 a S4 ont etk fououmis par des
entrepreneurs memb~sde la NRCA; les autres couvertures mt it6 examinks par le personnel de la NRCA.
(Toutes les dimensionssont approximatives.)
S-1, S-2et S-3 :dais des bandes d'animage incornus.
S-4 :l'animage de la membrane sur Ie pourtwr du toit ktait a s s d par des tasseaux de rnital fixis a un
parapet. lie type et I'espacement des dispositifsde fixationdes tasseaux sont incornus.Certains dispositifs
manquaient et la mernbme ktait dkhir& aw; points de @netration des attaches. La membxane ktait
exposbe aux infilaations d'eau. La plupart des feuilles ktaient contmctkes. Au fur et a mesure qu'on
enlevait le iest, dans le d r e des t r a m de dcction, la membrane se tendait de plus en plus et avait
cornmen& ase dkgager de ses points d'aucmge.
S-5 : I'animage de la membrane sur le poutour du toit etait asm-6 par des tasseawc de bois fies a un
parapet. Ces tasseaux ktaient mainbus surles 6Iimwrts de mwnnerie en W n a t'aide de goujons et de
douilles de phstique enfont& de 25 mm (1 pol.Dans la partie que m o m la photo 2, les attaches ktaient
es- de 305 mm, 290 mm et 240 mm (I2po, 1I 1/2 po et 9 112po). Lamembrane s'&ait dkgagk du
tasseau. Le Iong d'un autre parapet, les at&ches &Gent espacies de 380 mm et 370 mm (15 pa et
14 112po). EUes &ent d k e s des elbents de b&on et le tasseau s'&t d d p l e vers le centre de la
couverturesur urn distance de 150mm (6pol. A certains endroits, I'exhhitk du tasseau &it d h l k e du
parapet et avait perfor6 le solin en mathim n w vulcmi&. Le solin s ' ~ tWriork. La couverhm h i t
expo& aux kitesd'eau.
S-6: I'arrimage de la membme sur le pourtour du toit &it as?& par des tasseaux de bois M s a un
parapet P l ~ i e u r sd'entre eux &ent dhcoll6s du pampet. Des infiltrations mineures d'eau etaient
possibles.
r S-7 :la contractionde la membrae aendommag6le parapet (photo3). Laphotographie montre le mode de
fixation de la membrane. lie soh en rn&riau non vulcanisd s'itait dktkrio& considedlement. Des
infiJtraxionsmineures d'eau f i a t possibles.
S-8 : la plupart des solins de base avaient &b remplks demiirement a cause de problhes d'e1hents
d'arrimage dus a la conmction de la membrane.A un adroit oh Ie solh n'avait pas & remple, le joint
du solinde base WIlait.
S-9 : l'arrimage de h membtaue sur le pourtour du toit etait ass& par des tasseaux de biifix& a un
parapet de brique. Le solin avait 6tkenlevt sur une longueurde I 345 mm (53 po) surun des tasseaux. On
a trow6 me attache de fiwteur a amuche (elle &it enfoncke de 19mm (314 po) dans la brique). Cette
attache &it situee a 480 mm (19po) d'tme des exhhitks.del'khmtillon et a 865 mm (34 po) de i'autre.
Letasseau s'etait h r i i de 25 mm (1 po)duparapet.
Piusieursautmtasmux s e n t i d s du parapet (photo 4). Des pi& avaient eti ajoutks sur les b u s hits
dam le soh par les d m i t i s des tasseaux. Le solin fait de mat6riau non vulwnis6 s'ktait det4riod. Des
atrations mineures d'eau ttaientpossiblesaux endroitsou il n'avait pas kt& dpark
S-10 : dans une partie, I'arrimage de la membrane sur le pourtour de la couverhrre 6iah ass& par des
tasseaux d'duminium de 25 mm (1 po) de largeur, W s dans 1e plan hobntal de la couverture. Les
tasseaux hient maintenus en place au moyen de vis a 305 mm (12 po) d'entmxe. La membrane h i t
didirk aux points de fixation et le solin fait de demat non vulcanig qui fecouvrait les tassaw
kti& a ,rompre (photo5).Sur Ies m s &?k,la membme &ait fix& au moyen d'autres elhents.
Aucun &or& n'a &6 obsewb a ces endroits.Des idhationsd'eau Ment possibles.
D'apks me &valuationde labomtoire, il sanble que la force de c o n d o n ait iti c a d e par les surcharges
c* au moment de l'iastallation (qui aeu lieu enjuin)pl&t que par le retrait.
Retraitd- manbmtm de wuvatmeen EPDM F45eN

32. S-11: cette couvehm cornport& me barre de solin en m u qui avaient &6 psk audessw du solin. I1
n'y avait man dhent d ' m e (a I ' m m p e u t h d'-fi). JA barre de m u b i t E&e a m
briques a l'aide de goujons &ds dans th d d e s en phdque, eq&s de 150mm (6 po). La
mmbrane tendm mWrabIe aux @rations et aux d6chhm powant 6tm d e s par les bods
mdmmdes bautes(photo 6).
r S-12 : couvertm&it surIepint de se d k b r aumomentoilnousl'avons M.Lamembmne
h i t at^&& ades blocs debois &&s daus le plan dumit A l'aide de clo4sA latge&e eqm& de 115mm
(4 112po). A un &it, les clous &emt ids muill6s (le joint du solin de base adjacent EIlait) et la
membmuefinmaitdm pontsmais surtmet&s petite sppedcie.
S-13 :&te couve- ktait sur lepointde sed & h k aumoment06 noasl'ayom bpe&e. Lamembrane
&ait rekme pat1esoSm dedveenm&al@hoto 7), lequelhit aumoym de clousacwverhues
spa&& 12Smm, 125mmet 100mm(5po, 5 p 0 e t 4 p ) e t w l f ~ d a n s 1 ' 3 1 e e t l a m e m b c a n e ~
Cetk: demih wait &tiW e sur 1e mur et fixh en pkm a I?aided'unhweauc M (I'qamna des
Wollsdu~asseaun'apzwi$tkd&mii). II sepmtqned'autres* abt&kutiWe~.L e d i n UI
&iau nondcmkk s'&& dMriox6.Des inlilttati~~~~d'eau itaientpssiibh.
Unefoislelestenled, I S ~ e u r a ~ u kde 1~~ sprlepoPrtourdutoitetd'autres qui
MeritmikameB q w e l q u ~ sdesbordum supportartl'kqpipement.
r S-14 : cette cwvertme&it d& d'une membmne h d .EUe se~~parune b o b
d'm soh de rive m a . Des clous a wuvertmes e m de 320 mm et de 700 mm (12 112po et
27 In po) t m e m h t I'aile dusolinet Ia&uilledu hsous. Onne saitpas si laWile avslitktk repW mr
1emui.I.e ~ l i o e n ~ n o n v a I ~ 18 longdel'aile, msmblaalahsi a d u i de la
photo 7. Les tmus de dm dans la membm s'biept quelque peu W.LR d i n en d h non
vulaaW s 7 WdWor6. Da M~~m h m sd7earrktaient possibk.
S-15: Auciln 6chautNw n'a &d filed sur cette couverbm, qui meatdu hbricanf E.P s'agit d'une
cowerture de 1'Iowa &&de neufans et lest&. Lespmblhea ohem%*ent de minem A modW a
cataim eaddi.Ad'autffs,les whs d e b a s e & a i e n t r e h w p a r d e s ~ d eb o i s e t a i l l e ~ , ~ d e s
solinsderiveenrndtal.P l u s i e u m ~ ~ e n t & 4 ~ e t , ~ u u e n d r o i i ,1es visdeartpWtn5dans
le solin.
IRS ~ ~ ~ U W I Sd prwenant des cowertms S-5 a Sll et 3-14 avaW 300mm de (12po).
(L'MonS-9avait350mm ( 1 4 p o ) d e e 8 t & e t I ' ~ S - l O m e s l l t a i t300mm x400mm (12pox
Mpo). A p & a v o i r d ~ l e s ~ ~ o n l e s a ~ ~ e n t r e 2 0 & ~ ~ p u i s o n a
l'espace en& le bord de 1 ' M l o n et hmembrane. Voici les rbhab o h m t s :S-SA :3 mm (Inpo) dejeu
s u r ~ & s ~ e t 1 3 m m ( l R p o ) & j w ~ l e s d e u x ~ ~ . S - 5 B :lOmm(3#po)dejeusur
t o w l e s ~ ~Sd,5-7, 5-8 etS-9: 6mm(il4po)dejeusartousles~.S-10: psdejeu. S-11: 3mm
( 1 ~ p a ) d e j e r r m l e s ~ ~ s e 0 ~ j e u ~ l ~ ~ ~ , S - I 4 ( m e m ~i,5mmde
jeutoutautom.

33. A r n e 4
M p t i 0 1 1dwi rouvdraiabon&at qrrlont&4 ~ a n t i l l o ~
LetableauIlldonne des renseipementssurla& b r i mdes membraws, I'@ descouvertms, lamaode&
-on, le -& lamced'un pare- etI ' h des~ u v ~ t t u m ,
SG-1 :]'animage de lamembrane sur le pourtout du toit &it 4par des tasseam de bois M s a un
parapet. Les t a s w hbnt maintemrs 6lhents de r n q c m d e de UORi I'aide de guujons B
300 mm (12 po) d ' w et de douiUesen dotr en pldque. Lamembranef o d t despoffts pks de
labasedest2lsseaux.
S G ~ 2 : l ' a r r i m a g e d e l a m a n b r a n e ~ l e p o ~ w d u ~ i t ~ i d p a r d e s ~ d e b o i s ~ i r u n
pmapet. k s tasseaw & k t main- axar Wme& de m a p d e en b n A l'aide de goujons et de
douiUsen rnW ou en pktique 400mm (16 po) d ' m . Lamembrane fonnait de ~petits pats a
labasedestasm=
SG-3 :fcm&pmmtsLvenir.
S E 4 : d g a e m e n t s h a i r
SG-5 :1'mhge & lamembranesur lepourtourdu toit h i t as& pardes tassearrxen pdymhs W a
un parapet.Les tasseaux Matmaintenus a m el- de- b e enb b A I'aidc de vis & 32mm
(1 1 / 4 p o ) d e l e n g u e u r ~ e m e n t ~ p w r I e ~ e t l a ~ e .

34. Ann- 5
Analysedemembranesen EPDM parthermogravimktrieet nnalysed m q u e m h i q u e
~ t i l l o l l
SrC-1
STC-2
STC-3
STC4
Ti
Em,,
"C
3 5
-55
-53
-54
S1f e d e sup&ieure -55 53,s 462 Z8 pmmd
'
10-50
SlfeuiUe inf&m -55 56,6 43,4 -
S2f d esup&ieure
S2f&inf&uR
S3-Af&e iaf$-ieute
S3-B feuillesupdrieure
S3-B f U e infdrieuxe -52 S2,9 47,l -
S4-A faille mp&iem -49 573 4&8 0 2
S4-A f dM a r r e 4 9 57,4 42,6 - p m n o d >5 1
S4-B fmWe sup&ieure -5 1 57,O 43,O 2,6
S4-Bfeuille W&em 48 S9,6 41,4 - I
Perkde
B, %
Polymhset
hdles
(25-500 OC)
57,4
58,4
56-0
55,s
SS-A f&e q&ieme
%-A ierrirreiafkrierae
S5-Bfeuille s&ie~re
S5-B f d eht€&em~
S6 feuillesnp&eure
S6 f d l einfkriaae
S7 feuillemp4heure
S7 farillei n f ~ ~
SS fcmUesupMane
S8 f m einfQimre
S9f d esup&kare
S9 fedleinfiriwrre
S10 feoille sup&m
S10f e d e infkrieme
S11feuillesupkiutre
S11f d e l infizieure
S12 feuillesupbieure
S12feuilleinfdrieure
Residus
(> SO0 OC)
42,7
41,6
M,O
W 2
opinion de la persomequi a @lev6 1'Cbtillon
4 9
-54
48
-49
4 9
-49
-55
-56
-53
-55
-55
-55
-57
-57
-57
-58
-55
-54
Kpsle
d'huiles
-
I
-
-
533
59,4
54,9
59,6
a,()
573
51,6
55,6
53,7
53,4
54,9
55,8
57,6
57,4
523
53,6 a
53J
55,s
D e e &
46,s
m,6
45,l
444
4 0
423
a , 4
4 4
46,3
6 6
45,1
443
42,4
42,6
47,s
464
46,7
44-5
PouK.Rntagede
5,9
-
4,7
-
-23
4,o
-
43
-
49
-
4 2
-
1,1
-
22
-
re&aitf
dthr&cspar
toke
m c d
Slo I S/o
Slo Slo
Wo I wo
WO WO
>Sl
W e n rS1
-en >10-SO
p r o d >5 1
I
prononcd >5 1
pmnon& >51
m Y a >51
pron~nck >51

35. Analyse de membranesea EPDM parthermogravim4bie et anaIyse dynamiquemkcanique (suite
Tg patede
w e , %
E Fblymkset Degd Pourcentagedr
huiIes R&dus Kperte deretrait* dbrdrespar
d'huiles Loise*
"C (25-500 (> 500 OC)
S13-Afeuillemrp&ieme -55 53,9 46-1 2,s
S13-A feuilleM&bme -57 %> 43,7 - mYen > 51
S13-B f&e suphieare 4 9 55,4 44,6 4-6 a
$13-3 feuille mddiane 4 9 S7,O 43,O LO p n o n d
S13-Bf M e inf&utre -58 59,O 41,O - I
$14 feaillemp. (SM) 4 8 5gJ 41,8 2,s
S14 f d l e mp (ST) -49 Slo Sto S/o bks €10
S14 fdlle inf.(SM) -49 61,O 39,O - fW1e
814 feuilleid.(ST) 48 Slo Wo Slo
SGIImiUe srtp&ieure 4 9 52,.9 47,. 1 %o anam
SGlf d einf&ieme -53 60,9 39,l -
SG2 feuillesup&eure
SG2 f M einf&m
SG3 feuilleinf&ienr~
SG4 f d esnp&im
SG4 f d e inf&er~e
SG5-B f d esttphieure -55 53,8 46,2 03 mum
SGS-BfeuilteinfMeare -56 54,O 46,o - p d l h e
S G X solineandcprhe -33 55,3 54,7 S/o
SG5Cfeudiesuphienre -55 55,3 54,7 . 3,5
SG5-Cf d l eM&arre -53 58,8 41,Z -
opinion de la persome qui a pr6levk l ' ~ t i l l o n

36. Val-
Retrait desd r a w sdecowuiureenEPDM page 35
rsde rkisbnreilatractionet d'aIlongement dm kiasotinonsen E
~chmtillon
STCl
STC2
STC3
STC4
Sl suphim
S1 inf&eur
AUmgemeat
("/I
555*9
557 *29
511*12
484 & 30
375 =k 12
459* 11
R&ktmce illa tmetion
W m )
10,7*0,4
14,4 =t0,s
15,1*0,4
11,s &0,2
I2,9 0,s
18.3 0.2

37. rdsistanceii ktraction et dPaIlongementdm khantilionsde membrane en EPDM (suite)

38. STUSurchaFgeflargew

39. S3-A Surchargdargeur
S6Surchargdargeur
Retrail des membranesde cvuvertrrreen EPDM page 38

40. SlOSurcha~gehrgeur
R e t r a i t d e s ~ d e ~ p a ~ page39
?I