Résistance à la rayure de revêtements de sols

Résistance à la rayure de revêtements de sol

Benoît Wittmann (1, 2) , Christian Gauthier (3) , Alain Burr (2) , Jean-François Agassant (2) , Pierre Montmitonnet (2) , Alain Casoli (1)

1 Tarkett GDL
2 CEMEF - Centre de Mise en Forme des Matériaux
3 ICS - Institut Charles Sadron

Les revêtements de sol sont quotidiennement soumis à diverses sollicitations chimiques et/ou mécaniques : marche, glissement de chaises, indentation par des pieds de meubles, nettoyage etc. Toutes ces sollicitations, sont susceptibles de provoquer l'usure du produit, et donc de dégrader son aspect visuel. Un mécanisme d'usure particulièrement sévère est la rayure, c'est l'objet de ce travail. L'enjeu scientifique est d'identifier les types de rayures ayant un fort impact visuel et de les prévenir. Le but pratique est d'optimiser le matériau afin d'augmenter sa résistance à la rayure. Les tests de rayure ont été faits sur un matériau composé d'un substrat en PVC plastifié recouvert d'un vernis anti-rayure en polyuréthane. Les endommagements sont observés pendant la rayure grâce à un microscope couplé à une caméra. Selon les conditions dans lesquelles est effectué l'essai de rayure (géométrie de l'indenteur, force normale, température...) on observe différents régimes de déformation (élastique, élasto plastique, plastique) et 3 différents mécanismes de rupture du polyuréthane :-Fissure orientées à 45° de la direction de rayure, à l'arrière de l'indenteur.-Déchirement sous l'indenteur, parallèlement à la direction de rayure.-Faïençage et arrachement de matière à l'avant de l'indenteur. L'analyse des mécanismes engagés est complétée par une observation tomographique. Ces différents types de rayures n'ont pas la même influence optique : une rayure fine et ductile avec peu de pentes résiduelles est quasiment invisible à l'oeil nu, même avec des fissures à 45°, alors qu'une rayure avec écaillage est très visible à cause du blanchiment du matériau. De par le grand nombre de facteurs qui rentrent en compte, l'interprétation mécanique de ces essais expérimentaux reste difficile. Un modèle numérique de cet essai de rayure a été développé afin de préciser localement les conditions mécaniques conduisant aux différents types de rayure et étudier les pistes d'amélioration du matériau (rhéologie et structure).C'est l'objet de cette présentation qui détaillera les enseignements que l'on peut en tire

Domaines: Sciences de l'ingénieur [physics]; Matériaux

Benoît Wittmann, Christian Gauthier, Alain Burr, Jean-François Agassant, Pierre Montmitonnet, et al.. Résistance à la rayure de revêtements de sols. Congrès Français de Mécanique 2019, Aug 2019, Brest, France. ⟨hal-02334030⟩