Plan de test d'humidité des dalles de béton ou plan de défaillance
L'humidité excessive dans le béton reste un problème coûteux pour les installateurs de revêtements de sol. Ces coûts sont estimés à près d'un milliard de dollars par an aux États-Unis seulement en raison des défaillances liées à l'humidité dans les revêtements de sol en béton commerciaux.
De nombreuses causes de défaillance des revêtements de sol en béton liées à l'humidité peuvent être évitées ou atténuées en testant correctement l'état d'humidité du béton avant d'installer le revêtement de sol.
- Options de test d'humidité des dalles de béton
- Test d'humidité relative in situ
- S'assurer que la documentation du projet spécifie le bon test d'humidité du béton
Malheureusement, la valeur défensive des tests d'humidité du béton est souvent compromise en raison d'une planification indifférente ou inexistante des tests ou de tests d'humidité mal effectués. Une planification ou une spécification médiocre peut entraîner l'utilisation d'une méthode de test de deuxième niveau, peu fiable. La méthode la plus scientifiquement validée et la plus fiable pour mesurer les conditions d'humidité dans le béton est le test d'humidité relative (HR) in situ.
Un test incorrect de l'état d'humidité d'une dalle, même en utilisant une méthode de test par ailleurs précise, produira également des lectures erronées.
Par conséquent, les tests d'humidité relative doivent être effectués conformément aux ASTM F2170 (Méthode d'essai standard pour déterminer l'humidité relative dans les dalles de béton à l'aide de sondes in situ) et doit être effectué à l'aide d'un système de test HR fiable.
La méthode exacte de test d'humidité du béton à utiliser peut être spécifiée ou non dans la documentation du projet. Même dans ce cas, l'absence de spécification de tests appropriés rend toute personne ayant touché le béton ou le revêtement de sol vulnérable en cas de défaillance du revêtement de sol liée à l'humidité.
S’assurer que la norme de test ASTM F2170 et le test RH spécifique à utiliser sont spécifiés dans la documentation du projet est le moyen le plus efficace de vous protéger, vous et votre équipe.
Options de test d'humidité des dalles de béton
Comme indiqué ci-dessus, les tests d'humidité relative sont la seule méthode scientifiquement validée fournissant des lectures précises et exploitables qui aident les installateurs de revêtements de sol à faire des choix éclairés sur le moment d'installer un revêtement de sol ou de prendre des mesures correctives.
Cependant, il est instructif de passer en revue les deux méthodes courantes de test d’humidité des dalles de béton pour comprendre comment elles fonctionnent et quelle valeur elles fournissent ou n’apportent pas.
Humidimètre pour béton et ASTM F2659
Un humidimètre pour béton est un outil utile pour effectuer une vérification initiale de l'état d'humidité relative des zones d'une dalle. Utilisé de cette manière, il améliore l'efficacité des tests d'humidité relative in situ, pour des raisons que je détaillerai dans la discussion sur les tests d'humidité relative ci-dessous.
Cependant, les humidimètres ne fournissent aucune mesure quantitative de l'humidité. Pour cette raison, un humidimètre pour béton n'est pas un outil qui peut vous aider à décider si une dalle est prête à recevoir un revêtement de sol.
Un humidimètre à béton prend une mesure qualitative d'une zone spécifique d'une dalle par rapport à l'état d'humidité global de la dalle. Il ne fournit pas de mesure de l'état d'humidité de la dalle, ni certainement de lecture qui corresponde à l'état d'humidité futur de la dalle une fois scellée sous le revêtement de sol.
Un humidimètre pour béton ne fournit pas de mesure quantitative. De plus, il ne mesure que les conditions d'humidité dans le pouce supérieur de la dalle. L'humidité du béton n'est pas uniforme sur toute une dalle, à la fois en raison de la façon dont l'humidité se déplace dans le béton et en raison des variations du mélange de béton qui peuvent éventuellement être trouvées même dans la même dalle.
La lecture de la couche supérieure uniquement à un endroit de la dalle ne peut pas donner une mesure précise de l'état d'humidité réel de la dalle.
L'utilisation normalisée des humidimètres pour béton est régie par la norme ASTM F2659 (Guide standard pour l'évaluation préliminaire de l'état d'humidité comparative du béton, du ciment-gypse et d'autres dalles et chapes de plancher à l'aide d'un humidimètre électronique non destructif).
Les directives ASTM F2659 stipulent spécifiquement :
« Ce guide n’a pas pour but de fournir des résultats quantitatifs comme base d’acceptation d’un sol pour l’installation de systèmes de finition de sol sensibles à l’humidité. Les méthodes d’essai F1869, F2170 ou F2420 fournissent des informations quantitatives permettant de déterminer si les niveaux d’humidité se situent dans des limites spécifiques. »
La norme ASTM F2170 fait référence aux tests d'humidité relative in situ et la norme ASTM F1869 concerne les tests de chlorure de calcium (CaCl). (La norme ASTM F2420 régissait certaines utilisations des tests d'humidité relative, mais a été retirée en 2014.) Je reviendrai sur les normes ASTM F2170 et F1869 plus loin dans cet article. Mais la norme ASTM a fait valoir son point de vue : les humidimètres électroniques ne doivent pas être utilisés pour déterminer si la dalle est prête pour la pose du revêtement de sol.
Test au chlorure de calcium et ASTM F1869
La première référence documentée au test au chlorure de calcium provient d'un livre d'installation Armstrong sur le linoléum publié en 1941. Le livre d'installation l'appelait le « test d'humidité ». Les installateurs de revêtements de sol plaçaient des cristaux recouverts sur la dalle et les inspectaient le lendemain pour voir s'ils semblaient avoir absorbé de l'humidité.
Dans les années 1960, les ingénieurs ont décidé de normaliser la façon dont les mesures d'humidité étaient déterminées à l'aide du test CaCl, au lieu de devoir se fier à une évaluation visuelle de la quantité d'humidité absorbée par les cristaux. La formule conçue consistait à utiliser les différences de poids dans les cristaux pour calculer le taux d'évaporation de la vapeur d'eau (MVER) sortant de la dalle.
La documentation des années 1960 spécifiait souvent un taux MVER de deux à trois livres, tandis que de nombreux fabricants de revêtements de sol ont augmenté le taux MVER acceptable à cinq livres dans les années 1990.
Le test CaCl a été normalisé en 1998 avec l'adoption de ASTM F1869 (Méthode d'essai standard pour mesurer le taux d'émission de vapeur d'eau du sous-plancher en béton à l'aide de chlorure de calcium anhydre)).
Selon la norme ASTM F1869, les cristaux doivent être pesés avant d'être placés sur la dalle et recouverts. Les cristaux doivent ensuite être pesés 60 à 72 heures plus tard pour déterminer le MVER de la dalle. Selon les directives de la norme F1869, « la quantité d'humidité doit être exprimée comme le taux d'émission de vapeur d'eau, mesuré en livres d'humidité sur une surface de 1000 2 piXNUMX… »
Les instructions du fabricant qui font référence à la norme ASTM F1869 précisent la plage de taux de MVER acceptable pour l'installation du revêtement de sol. En l'absence d'instructions du fabricant, la norme de l'industrie est de trois livres. Une mise à jour de la norme ASTM F1869 interdit l'utilisation de la norme ASTM FXNUMX. Essai de CaCl sur béton à base de plâtre ou de granulats légers.
Le groupe Construction Technology Laboratories (CTL) a mené des tests pendant dix ans sur le test CaCl pour quantifier la précision avec laquelle la norme MVER reflétait l'humidité dans les dalles de béton. Selon le scientifique principal du CTLGroup, l'éminent expert en béton Howard Kanare, le test CaCl «peut être peu fiable ; capable de produire à la fois de faux résultats élevés et faibles. »
Dans l’un des tests effectués par CTLGroup, ils ont mesuré quatre dalles de béton qui s’étaient stabilisées à 50 % d’humidité pendant des années. Conformément aux directives ASTM F1869, les résultats des tests CaCl ont donné un MVER compris entre 2.5 et 4+ livres. Ces résultats indiquent que «Le dessiccant contenu dans le kit CaCl2 aspirait en fait plus d’humidité que celle qui sortait du béton, donnant un résultat faussement positif. »
Il s'agissait de l'un des nombreux tests, qui comprenaient à la fois des tests en laboratoire et sur le terrain, Groupe CTL Des études ont été menées sur le test CaCl et sur la mesure du MVER en tant qu’indicateur fiable des niveaux d’humidité dans le béton. Selon Kanare, le CTLGroup a décrit six raisons pour lesquelles le MVER « souffre de graves déficiences ».
- Aucune base scientifique n’existait pour les normes lors de leur création. Par conséquent, le MVER en tant que mesure fiable de l’humidité n’a aucun fondement quantitatif.
- Les kits MVER eux-mêmes ne peuvent pas être calibrés, ce qui rend impossible la détermination de la précision.
- Le test mesure uniquement la teneur en humidité à la surface de la dalle et ne fournit aucune information sur la teneur en humidité de la dalle sous la surface.
- Le test CaCl ne mesure pas le MVER avec précision ; les lectures faussement positives et faussement négatives sont courantes.
- Les conditions ambiantes perturbent facilement les résultats. C'est l'une des raisons pour lesquelles les tests de CaCl renvoient souvent des résultats faussement positifs ou négatifs. Les cristaux attirent l'humidité de l'air, qui est alors faussement attribuée à l'humidité présente dans le béton.
- Certaines limitations du MVER ne tiennent pas compte de l’impact des adhésifs sur les performances du revêtement de sol à long terme.
La troisième lacune de cette liste, à savoir qu'un test CaCl ne mesure que l'humidité de surface, reflète le fait que d'autres recherches sur l'humidité dans le béton montrent que l'humidité se déplace à travers le béton et ne se nivelle pas tant que la dalle de béton n'est pas scellée.
Par conséquent, même si elle est effectuée avec précision, la mesure de l'humidité de la surface d'une dalle ne nous renseigne pas sur l'humidité sous la surface. Or, c'est tout excès d'humidité sous la surface qui remontera et aura un impact sur les revêtements de sol installés trop tôt.
L’autre problème crucial est que la mesure de l’humidité de surface peut avoir peu de corrélation avec le niveau d’humidité qui restera dans la dalle après la pose du revêtement de sol sur le béton. Après la pose du revêtement de sol, l’humidité ne peut plus s’évaporer. L’humidité restante s’équilibrera dans toute la dalle.
Ainsi, la quantité d'humidité qui reste en équilibre sous un plancher scellé a le plus d'impact sur les dommages futurs causés par l'humidité au plancher. Tout excès d'humidité restant dans la dalle montera sans pouvoir s'évaporer, emportant de la vapeur d'eau et des produits chimiques qui se retrouveront emprisonnés entre la surface de la dalle et le revêtement de sol.
Une lecture qui ne reflète cela qu'au moment où le test a été effectué fournit peu d'informations prédictives utiles sur l'état d'humidité de la dalle une fois le sol scellé.
Le test CaCl continue d'être utilisé, malgré ses défauts avérés. Cela peut être dû en partie à la croyance selon laquelle le test CaCl est moins coûteux que le test HR. Le coût du test CaCl est inférieur à celui d'un kit de test HR.
Cependant, les tests de CaCl nécessitent beaucoup plus de travail que les tests d'humidité relative. Par conséquent, les tests de CaCl entraînent des coûts directs plus élevés que les tests d'humidité relative et des coûts indirects plus élevés en raison de l'utilisation inefficace du temps et de la main-d'œuvre.
Une autre raison pour laquelle le CaCl continue d'être utilisé peut également être due au fait que le CaCl a un historique de terrain plus long que le test RH, ce que certains peuvent confondre avec une plus grande crédibilité. De nombreux fabricants de produits de revêtement de sol continuent de spécifier un taux de MVER acceptable pour la couverture de la garantie, ce qui continue également à donner au test CaCl un éclat de crédibilité.
Test d'humidité relative in situ et ASTM F2170
Les travaux de l'Université technique de Lund en Suède dans les années 1990 ont joué un rôle essentiel dans le développement de la méthode de test d'humidité relative in situ connue aujourd'hui. Ces chercheurs ont étudié les niveaux d'humidité relative dans la dalle et leur relation avec la CEM de la dalle après la pose du revêtement de sol. Ils ont déterminé les profondeurs précises de la dalle auxquelles un capteur d'humidité relative doit lire le pourcentage d'humidité relative qui reflète la CEM de la dalle une fois scellée.
Pour les dalles de béton coulées sur le sol, la profondeur est de 40 % ; pour les dalles séchant des deux côtés, la profondeur appropriée pour le capteur d'humidité relative in situ est de 20 %. Sans surprise, les premières associations industrielles à émettre des normes pour les tests d'humidité relative in situ se trouvaient en Suède et en Finlande.
Ces normes professionnelles, familièrement appelées « Nordtest », ont été publiées en 1995. L’ASTM a utilisé le Nordtest comme base pour rédiger la norme F2170, qui a été approuvée pour la première fois en 2002.
La portée de la validation scientifique est une distinction notable dans les histoires contrastées de F1869 et F2170. Le test et la normalisation du CaCl ont été développés à partir d'expériences anecdotiques, avec des tests contrôlés ultérieurs révélant ses faiblesses. L'HR in situ est née et affinée grâce à des tests scientifiques et les normes d'utilisation sur le terrain ont ensuite suivi.
En fait, les tests scientifiques continus sur la méthode d'humidité relative in situ ont amélioré notre compréhension de cette méthode, ce qui a donné lieu à une récente mise à jour de la norme F2170. La norme F2170 originale exigeait d'attendre 72 heures pour que l'air dans le trou de béton s'équilibre, et ce n'est qu'à ce moment-là qu'une mesure conforme à la norme ASTM pouvait être effectuée.
Une étude de précision et de biais, commandée par l'ASTM et menée par un laboratoire indépendant en 2014, a testé l'efficacité de la période d'attente de 72 heures. Les chercheurs ont pris des mesures à plusieurs intervalles avant 72 heures pour suivre l'écart par rapport à la mesure de 2170 heures requise par le F72.
Grâce à ce processus, les chercheurs ont découvert que les mesures prises au bout de 24 heures étaient statistiquement équivalentes à celles prises au bout de 72 heures. Les écarts occasionnels constatés entre les deux mesures étaient systématiquement et suffisamment mineurs pour n'avoir aucun impact statistique. Tout cela revient à dire que la mesure prise au bout de 24 heures était fonctionnellement identique à celle prise au bout de 72 heures, ce qui rend l'exigence de mesure prise au bout de 72 heures inutile.
À la suite de cette recherche, l'ASTM a mis à jour la norme F2170 pour permettre la prise de mesures conformes à la norme ASTM 24 heures après l'insertion du capteur dans le trou. Avec la norme révisée, la méthode de test d'humidité relative in situ est désormais la méthode de test d'humidité du béton la plus rapide disponible, car les utilisateurs de la norme F1869 doivent toujours attendre au moins 60 heures avant de prendre une mesure conforme à la norme.
La différence la plus importante entre les méthodes de test in situ de l'humidité relative et du CaCl réside dans ce qu'elles testent réellement. Comme indiqué ci-dessus, l'une des plus graves lacunes du test du CaCl est qu'il ne mesure que l'humidité de surface, alors que c'est l'état d'humidité sous la surface qui est le plus révélateur.
Seul un capteur d'humidité relative in situ mesure l'humidité relative et la température à l'intérieur de la dalle de béton, ce qui en fait la seule méthode de test capable de nous indiquer avec précision l'état d'humidité futur du béton une fois le revêtement de sol installé.
Fiabilité validée des kits de test RH
La science qui sous-tend les tests d'humidité relative in situ garantit également que les kits de test d'humidité relative peuvent être étalonnés conformément à des normes nationales traçables. L'impossibilité d'étalonner les outils de mesure du MVER dans le cadre d'un test de CaCl était l'une des principales faiblesses du test, comme l'a souligné Kanare dans l'étude du CTLGroup. Sans étalonnage, il est impossible de vérifier que l'équipement effectuant le test renvoie une lecture précise.
Test d'humidité relative in situ : la méthode de test la plus précise et la plus simple
Il n'est pas toujours heureux que l'option la plus efficace et la plus fiable soit également l'option la plus simple et la plus rapide. Lorsqu'il s'agit de tester l'humidité du béton, c'est exactement le cas.
Tout d'abord, il convient de souligner que les dernières recherches scientifiques sur les tests d'humidité relative in situ ont conduit l'ASTM à réviser la norme F2170 pour n'exiger qu'une période d'attente de 24 heures. La norme F1869 exige toujours un minimum de 60 heures avant de pouvoir prendre des mesures d'humidité exploitables.
De plus, vous pouvez trouver des kits de test RH in situ qui simplifient également l'installation et la collecte de données des tests RH in situ, accélérant ainsi l'ensemble du calendrier de mesure de l'humidité du béton au sein d'un projet.
Par exemple, il existe des capteurs d'humidité relative in situ faciles à installer, comme ceux qui font partie de Système de mesure de l'humidité du béton Rapid RH® L6 de Wagner MetersContrairement aux tests CaCl, qui nécessitent beaucoup de préparation pour garantir que le joint sur les cristaux est bien fixé, les capteurs d'humidité relative in situ s'installent en quelques minutes. Il suffit de percer un simple trou, de le nettoyer et d'insérer le capteur d'humidité relative.
Le système Rapid RH L6 comprend également une variété d'accessoires en option et d'applications mobiles gratuites qui rationalisent ou automatisent la collecte de données et les processus de création de rapports F2170. La collecte de données améliorée accélère non seulement le calendrier, mais fournit également une base quantitative pour une meilleure compréhension du processus de séchage d'une dalle spécifique grâce à des graphiques d'analyse des tendances.
La norme F2170 stipule qu'un certain nombre de capteurs doivent être installés en fonction de la superficie de la dalle, en spécifiant notamment les emplacements où certains capteurs doivent être placés. Un humidimètre pour béton est utile comme dispositif de ciblage qui peut détecter les points problématiques dans un emplacement de test pour s'assurer qu'ils reçoivent l'attention qu'ils méritent.
Recherchez un humidimètre qui pénètre sous la surface, comme l'humidimètre à béton sans contact C555 de Wagner Meters qui lit à ¾" dans la dalle. Il renvoie une lecture indiquant l'état d'humidité comparative de l'endroit, ce qui permet d'identifier l'endroit où la dalle retient le plus d'humidité.
S'assurer que la documentation du projet spécifie le bon test d'humidité du béton
Bien que le test d'humidité relative in situ soit le test le plus fiable et le plus rapide, le test CaCl a toujours ses adeptes. Les entrepreneurs généraux ou les installateurs de revêtements de sol utilisent généralement le test qu'ils préfèrent, même s'il ne s'agit pas du meilleur test à utiliser. Personne sur un projet ne veut perdre du temps après que la dalle a été coulée à discuter du test d'humidité du béton à utiliser.
Le moment d’insister pour utiliser un test d’humidité relative in situ conforme à la norme F2170 est au moment de la spécification du projet. Faire preuve de diligence raisonnable pour valider l’utilité accrue des tests d’humidité relative in situ et spécifier le système de test d’humidité relative le plus efficace en fonction de vos critères pour le projet est un moyen infaillible de réduire votre niveau de stress – du moins en ce qui concerne les tests d’humidité du béton.
Jason possède plus de 20 ans d'expérience dans la vente et la gestion des ventes dans un large éventail de secteurs et a lancé avec succès une variété de produits sur le marché, notamment les premiers tests d'humidité du béton Rapid RH®. Il travaille actuellement chez Wagner Meters en tant que responsable des ventes de produits Rapid RH®.
Dernière mise à jour le 11 février 2025
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