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Auteur Sujet: Toiles imperméables : qu'est-ce qui se passe vraiment quand on dépasse H ?  (Lu 6460 fois)

17 avril 2013 à 20:23:36
Lu 6460 fois

Karto


Les toiles imperméables classiques genre revêtement PU ou imprégnation au silicone sont données imperméables pour une certaine "colonne d'eau", équivalente à une certaine pression d'impact des gouttes de pluie. Plus les gouttes sont grosses, et/ou plus il y a du vent, plus ça tape fort. Typiquement une méchante grosse pluie tropicale ça va taper dans les 2500 mm d'après les rumeurs.

Je suppose qu'on a tous déjà éprouvé la sensation qui se produit sous une bâche quand elle se mange une pluie plus forte que celle pour laquelle elle est prévue. Genre on est sous une bâche pas chère donnée pour 1000 mm quand elle est neuve (moins au fur et à mesure que le revêtement s'use...), ou dans une vieille tente usée, et on se prend un bon gros orage, ça fait un peu brumisateur chiant en dessous...

Mais au niveau du matériau de la bâche, il se passe quoi concrètement ?
Comment est-ce que les gouttes font pour passer à travers un revêtement continu ?
Est-ce que les gouttes trop fortes arrachent localement le revêtement ? (ça m'étonnerait, ça se verrait...)
Est-ce que ça laisse de quelconques séquelles sur le matériau ?

17 avril 2013 à 20:27:27
Réponse #1

Bison


Tu prépares une thèse de doctorat en mécanique des fluides appliquée ?   ;#
Un enfant qu'a pas une paire de bottes, une canne à pêche et un lance-pierre, c'est pas un vrai. (A. Gavalda)

17 avril 2013 à 20:28:01
Réponse #2

DavidManise


Ben euh... une PU ça tient genre 10000mm...  ça perce jamais, sauf quand le revêtement est parti.  Et là ça passe entre les fibres, tout simplement, avec la pression.  Bref c'est pas la pluie qui arrache le revêtement, je pense.

David
"Ici, on n'est pas (que) sur Internet."

Mon PATREON -
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17 avril 2013 à 20:31:20
Réponse #3

Karto


Tu prépares une thèse de doctorat en mécanique des fluides appliquée ?   ;#

J'ai déjà refusé la proposition de thèse en mécaflu quand j'ai obtenu mon master de recherche, en fait...
Là je réfléchis juste avant de fabriquer un abri custom d'enfer.

Ben euh... une PU ça tient genre 10000mm...  ça perce jamais, sauf quand le revêtement est parti.  Et là ça passe entre les fibres, tout simplement, avec la pression.  Bref c'est pas la pluie qui arrache le revêtement, je pense.

Nan ça dépend de la toile. Sur de la toile de tente c'est très rarement aussi élevé.
Si tu prends un tente Décath, tu mates l'emballage, je te parie que t'auras typiquement un truc dans les 2000 mm quand elle est neuve.

(édité : je vois ton post d'à côté et je pige de quoi tu parles... mais tu vois qu'une toile de tente ça a pas souvent la même gueule qu'un poncho ABL ;))

Je sais même pas comment ils sont faits, ces revêtements. J'imagine que c'est pulvérisé sur la toile déjà tissée ?

17 avril 2013 à 20:52:19
Réponse #4

jeanjacques


Genre on est sous une bâche pas chère donnée pour 1000 mm quand elle est neuve (moins au fur et à mesure que le revêtement s'use...), ou dans une vieille tente usée, et on se prend un bon gros orage, ça fait un peu brumisateur chiant en dessous...

Cela m'est déjà arrivé dans tout un tas d'abri en bon état et personnellement, je mise plus sur un très léger voile de condensation sur la face interne qui se détache à un certain seuil d'impact.
Adhérent Unpact.

17 avril 2013 à 20:53:26
Réponse #5

Karto


Ah ouais bonne remarque, c'est bien possible.
Ca ne fait qu'empirer la question de départ du coup : j'en sais encore moins.

17 avril 2013 à 21:09:29
Réponse #6

raphael


Se connaitre et s'accepter


17 avril 2013 à 21:12:43
Réponse #7

Bison


Quand de l'eau, en de multiples points d'impacts, a réussi à traverser un revêtement en PU ou silicone, ne l'a-t-elle pas rendu microporeux à jamais?

Mine de rien tu soulèves un fameux lièvre.

Pour un abri à la fois bien résistant à l'eau et ultra léger, il y a le cuben, réputé aussi imperméable que cher. Le dernier "hype" chez les muls.

Je ne connais pas bien les caractéristiques du cuben, mais il serait difficile à assembler :  coûtures exclues, seulement du collage, et on est sans grande expérience sur la tenue de ces collages dans le temps . Faut ce rappeler les premiers collages dans l'industrie aéronautique ...

Mais je vois d'ici des abris faits de cuben + renforcements divers, afin de soulager les collages
Ou bien sandwich cuben + nylon?
Un enfant qu'a pas une paire de bottes, une canne à pêche et un lance-pierre, c'est pas un vrai. (A. Gavalda)

17 avril 2013 à 21:14:46
Réponse #8

raphael


Quand de l'eau, en de multiples points d'impacts, a réussi à traverser un revêtement en PU ou silicone, ne l'a-t-elle pas rendu microporeux à jamais?

Mine de rien tu soulèves un fameux lièvre.



Pas forcément si c'est lié a un phénomène de percolation

http://fr.wikipedia.org/wiki/Percolation
Se connaitre et s'accepter


17 avril 2013 à 21:23:46
Réponse #9

jacqueline


Hello !

C 'est plutôt de l'électro - chimie, que de la mécanique des fluides  : attraction , répulsion, tension de surface, séparation d'une goutte d'eau. Mais bien sûr au delà d'une certaine pression ça vient à bout de ces résistances et ça traverse.

17 avril 2013 à 21:27:36
Réponse #10

DavidManise


Hello !

C 'est plutôt de l'électro - chimie, que de la mécanique des fluides  : attraction , répulsion, tension de surface, séparation d'une goutte d'eau. Mais bien sûr au delà d'une certaine pression ça vient à bout de ces résistances et ça traverse.

Tu veux dire qu'avec une pression suffisante les gouttes d'eau sont tellement petites qu'elles passent dans les trous du PU ?

Sous forme de vapeur alors, non ?

Vapeur qui doit se condenser de suite sur la face interne, et "brumiser" lors des impacts suivants ?

Genre ?

David
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17 avril 2013 à 21:48:55
Réponse #11

jacqueline


Je ne sais pas ce que c'est le PU. Je parlais de tissus , plus ou moins étanches et c'est plus de l'observation que de la  démonstration théorique.  Une goutte d'eau qui roule est maintenue par des forces internes ( entre molécules ). Sous l'effet de la pression cette cohésion se casse et l'eau peut traverser un tissu serré, au niveau moléculaire, pas besoin de  se transformer en vapeur, et reformer une goutte derrière.

 Plus fou : on peut couper une plaque d'inox avec un jet d'eau microscopique sous haute pression.

17 avril 2013 à 23:53:22
Réponse #12

Karto


@Jacqueline : PU : polyuréthane. C'est une solution courante et bon marché pour faire des toiles imperméables en synthétique. Le PU est appliqué en revêtement sur un tissu dans une autre fibre qui donne, elle, sa résistance mécanique, généralement du polyester ou du polyamide. Pour ce que j'en sais il forme un film continu, et du coup je me demande ce qui se passe physiquement quand l'eau traverse.


@Bison, je faisais le teasing et tout, mais en fait je veux juste faire juste un abri tout con pour mon usage perso, avec des matériaux classiques et un assemblage par couture. Rien d'innovant qui intéresse les gens, juste un truc pratique pour moi. Le cuben se jette très loin de mon cahier des charges (qui suit souvent le PERLE de Corin, plus ou moins modulé). Un des E de PERLE c'est Economique, et l'autre c'est Rustique (solide et/ou facile à bricoler).


@Raph la piste de la porosité me paraît intéressante !

18 avril 2013 à 08:34:50
Réponse #13

raphael


tout matériau est poreux, c'est juste une question de temps et de pression.

L'hydrogène passe partout meme dans les aciers les plus denses.

Les plastiques, polymères et consorts sont de veritables passoires à l'echelle moléculaire. Y a qu'a voir les emballages alimentaires et toutes les recherches associées pour les rendre "étanches" à l'oxygène et à la vapeur d'eau. J'avais trempé à l'époque dans une autre vie sur les bouteilles de bierres en plastiques et les facons de les rendre "étanche".

Si vous voulez vous éclater, taper "water transport polymer" sous google. Moi perso je ne touche plus à ce genre de délire ^-^  ;#

Tu commences comme ca et après tu te poses des questions métaphysiques pour tout ce qui t'entoure. Pourquoi le ciel est bleu ? pourquoi l'eau boulle à 100 °C et s'évapore à l'ambiante ? ....
« Modifié: 18 avril 2013 à 08:48:58 par raphael »
Se connaitre et s'accepter


18 avril 2013 à 10:37:26
Réponse #14

AC


Cela m'est déjà arrivé dans tout un tas d'abri en bon état et personnellement, je mise plus sur un très léger voile de condensation sur la face interne qui se détache à un certain seuil d'impact.

Ça me semble réaliste. Par temps de pluie l'air se sature rapidement en humidité. Or la bâche est généralement refroidie par la pluie, d'où condensation. Même en cas de pluie "chaude", il peut y avoir au niveau du sol un brouillard de micro-gouttelettes qui vont s'agglomérer sur la bâche.

Pour savoir si c'est le revêtement qui est en cause, il suffit de plaquer un tuyau plein d'eau contre la toile avec 1000 mm, 2000 mm ou 2500 mm de dénivelé, et de regarder si ça traverse, non ?
Edit: Des campeurs qui l'ont fait: http://www.backpackinglight.com/cgi-bin/backpackinglight/forums/thread_display.html?forum_thread_id=44977

Définition de l'imperméabilité en terme de colonne d'eau: http://fr.wikipedia.org/wiki/Schmerber
« Modifié: 18 avril 2013 à 11:42:26 par AC »

18 avril 2013 à 11:25:01
Réponse #15

Karto


Je ne sais pas si le test du tuyau est représentatif de tout ce qui peut se passer quand des gouttes de pluie frappent le truc à répétition. Si je peux faire une analogie abusive et sûrement fausse, on pourrait imaginer que ce soit comme un métal qui cassera par fatigue sous l'effet de sollicitations bien plus faibles que sa limite d'élasticité.
Bref... Je sais pas, je sais pas et... je sais pas.

Mais à supposer que ce soit de la porosité, ça voudrait dire qu'en fait la face interne de la toile se mouillerait, sans autre conséquence.

Tout ça j'y pense parce qu'il y a de la toile donnée pour 1000 mm qu'est vraiment pas trop chère... La radinerie au service de la science quoi.

Tu commences comme ca et après tu te poses des questions métaphysiques pour tout ce qui t'entoure. Pourquoi le ciel est bleu ? pourquoi l'eau boulle à 100 °C et s'évapore à l'ambiante ? ....

...et dans quelle proportion les nuages sont-ils constitués de l'eau du corps des guerriers vikings morts au combat etc...
La vie quoi. ;#

18 avril 2013 à 12:59:20
Réponse #16

Criss Kenton


Pour le coup, j'ai l'impression que tu te fais des nœuds au cerveau là. L'imperméabilité réelle de ton abri va aussi grandement dépendre de sa capacité à drainer l'eau, donc de sa forme. Un abri avec des pentes >= 45° sera efficace avec un tissu d'imperméabilité jugée faible (1000 à 1500mm). C'est le cas du Shangri-La 1 par exple (1200 mm).

Je pense que l'impermabilité propre d'un tissu dépend de trop de paramètres pour que l'on puisse isoler un phénomène prépondérant. La porosité du matériau à elle seule n'explique pas tout. Il faut aussi prendre en compte les propriétés physico-chimiques de l'eau, la pression exercée, et les propriétés chimiques à l'instant t du matériau et des traitements reçus.

En gros, ça semble être un gloubiboulga à base de porosité du matériau (structure, tissage, enduction, etc.), d'électro-chimie, de pression, de taille et de composition des molécules d'eau. A minima.
L'importance des phénomènes électo-chimique étant, amha, d'autant plus importante en fonction du traitement déperlant. Sans oublier que les propriétés du tissu vont également évoluer en fonction de l'exposition aux UV's, des conditions d'entretien et de stockage (délaminage), du vieillissement, etc.

Bref : Noeuds au cerveau  :closedeyes:

La solution la plus efficiente : Fais toi plutôt plaisir en bossant sur l'architecture de ton abri et en faisant une analyse de l'existant. Pour beaucoup d'abris, du simple silnylon 1.1oz avec coutures étanchéisées, fait le job du moment que la forme draine efficacement. D'ailleurs c'était le choix de la majorité des fabricants estampillés MUL avant l'arrivée du cuben  ;)

Citation de: Karto
Mais à supposer que ce soit de la porosité, ça voudrait dire qu'en fait la face interne de la toile se mouillerait, sans autre conséquence.

En partant de cette hypothèse, j'imagine que les molécules d'eau auront tendance à se recombiner en goutte, à rouler, se combiner et tomber. Et ce même en l'absence d'impact. Donc un phénomène de gouttes à gouttes. Et en cas de pluie prolongée, avec impacts extérieurs, ça donnerait l'effet brumisateur dont parlait JJ + des gouttes de diverses tailles, qui n'auront plus besoin de se combiner pour tomber.
=> bruine ou légère pluie à l'intérieur, c'est relativement chiant comme conséquence je trouve  ;D

Tout ça j'y pense parce qu'il y a de la toile donnée pour 1000 mm qu'est vraiment pas trop chère... La radinerie au service de la science quoi.
Si le tissage est pas merdique, que la toile est pas trop bruyante et surtout pas trop chiante à coudre, ça se tente (jeu de mot niveau expert, inside). Au pire tu passes un coup de silicone dilué dans du WhiteSpirit, si tu veux un peu plus que 1000mm.


Citer
...et dans quelle proportion les nuages sont-ils constitués de l'eau du corps des guerriers vikings morts au combat etc...
La vie quoi. ;#
42
Autre question ?

18 avril 2013 à 13:37:31
Réponse #17

jeanjacques


Tout ça j'y pense parce qu'il y a de la toile donnée pour 1000 mm qu'est vraiment pas trop chère... La radinerie au service de la science quoi.

Si c'est une question de sous: silnylon d'extremtextil à 4,90€ le mètre: http://www.extremtextil.de/catalog/Ripstop-Nylon-tent-fabric-silicone-coated-50-g-sqm-2nd-choice::1195.html
Existe aussi en mix PU / silicone: http://www.extremtextil.de/catalog/Ripstop-Nylon-tent-fabric-silicone-PU-coated-55g-sqm-2nds::819.html
« Modifié: 18 avril 2013 à 13:44:43 par jeanjacques »
Adhérent Unpact.

18 avril 2013 à 13:54:47
Réponse #18

Karto


JJ :  :up: Merci
CK : cette esquive ne m'étonne pas de toi. Ton problème dans la vie c'est que t'es pas curieux et aussi que la complexité de la vérité te fait peur.

18 avril 2013 à 15:39:55
Réponse #19

jacqueline


Quelques infos  pratiques sur le sujet :

http://www.vvc.fr/categories/15-impermeabilite-a-leau

La goutte d'eau !

http://www.agrobiosciences.org/IMG/pdf/La_goutte_d_eau.pdf


Pourquoi l'eau mouille ??  :D


http://www.linternaute.com/science/science-et-nous/pourquoi/06/eau-mouille/pourquoi-eau-mouille.shtml

 La super hydrophobie.  ( les gouttes fakir   ;#)

http://www.cnrs.fr/publications/imagesdelaphysique/couv-PDF/IdP2005/37Quere.pdf


Après bien sur le plastique, le caoutchouc , c'est parfaitement étanche, mais c'est aussi étanche à la vapeur d'eau et donc non respirant.

 Il y a aussi l'exemple de la bâche ( lien boutique ci dessus  ) qui résiste moins bien à  la hauteur d'eau lorsqu'elle a été plié  un grand nombre de fois, parce que le revêtement étanche doit se craqueler.


 Dans le principe, j'ai lu que pour séparer une goutte d'eau en deux, il faut fournir un effort, pour vaincre les forces internes. Pour traverser un tissu relativement imperméable et serré, il faut fragmenter  l'eau en de multiples gouttes, très petites. Donc plus d'effort, et c'est la hauteur d'eau suffisante qui  permet cette fragmentation ( séparation des molécules ).

 Comme pour pulvériser l'eau il faut  une certaine pression.   
« Modifié: 18 avril 2013 à 15:55:10 par jacqueline »

18 avril 2013 à 16:59:11
Réponse #20

AC


Pour traverser un tissu relativement imperméable et serré, il faut fragmenter  l'eau en de multiples gouttes, très petites. Donc plus d'effort, et c'est la hauteur d'eau suffisante qui  permet cette fragmentation ( séparation des molécules ).

Oui, mais bon, il faut regarder les ordres de grandeur. 2500 schmerber c'est 0,25 bar, ce qui est largement suffisant pour pousser l'eau dans un filtre à gravité avec des pores de 0,2 µm. Les textiles dont on parle ici ne sont pas tissés aussi finement. Donc c'est bien l'imprégnation qui assure l'étanchéité. Quant à faire passer les molécules d'eau entre les molécules de PU, ça ressemble à de l'osmose inverse, qui exige des membranes spécialement conçues pour être poreuses et des pressions de plusieurs bars.

Dans les photos de test hydrostatique, on voit des tissus imprégnés qui résistent à 0,25 bar sur un disque de 10 cm de diamètre. Ça correspond à une force de 20 kg (20 daN pour les puristes). C'est comme si on posait un boulet de canon en fonte de 17 cm de diamètre sur une bâche tendue à l'horizontale. Donc ce test, même si il ne reproduit pas l'action d'une pluie battante, est quand même violent. Une bâche qui résiste à ça en sortie d'usine devrait résister facilement à une grosse averse. Si l'imprégnation finit par s'user (micro-déchirures invisibles car arrêtées par la trame tissée ?) au point de laisser passer la pluie, ça devrait se voir immédiatement en refaisant le test hydrostatique, voire en arrosant au jet d'eau. Si on ne détecte pas de fuites de cette façon, ça confortera l'hypothèse de jeanjacques (condensation sur la face interne).
« Modifié: 18 avril 2013 à 17:21:27 par AC »

18 avril 2013 à 17:48:09
Réponse #21

jacqueline


Oui, mais bon, il faut regarder les ordres de grandeur. 2500 schmerber c'est 0,25 bar, ce qui est largement suffisant pour pousser l'eau dans un filtre à gravité avec des pores de 0,2 µm.

 Bonjour AC.

 Bien d'accord pour les ordres de grandeurs, et je préfère les hauteurs piézométriques.

2500 schmerber,  ça fait 2500 mm, soit 2,50 m c'est déjà pas mal comme  hauteur pour filtrer l'eau avec un filtre de 0,2 µ. Ca fait plus d'un étage. On comprend pourquoi les filtres par gravité ( Berkey ) on des filtres plus gros.

 Une telle hauteur  de colonne d'eau sur un tissu , c'est considérable.

 La pluie se situe entre 1000 et 2000 schmerber , soit 1 à 2 m de colonne d'eau selon ce lien : http://www.vvc.fr/categories/15-impermeabilite-a-leau

Après lorsqu'on nous dit que tel revêtement tient  10 mètres, soit 1 bar, comment se comporte ce revêtement sous cette pression, vis à vis de son support, selon son mode d'application, et selon son vieillissement.

 Ca parait cependant suffisant pour s'abriter , vous ne croyez pas ?


« Modifié: 18 avril 2013 à 17:58:49 par jacqueline »

 


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