L'entretien et la réparation des lests de voiliers constituent un enjeu majeur pour la longévité et la sécurité des embarcations. Qu'il s'agisse de stabiliser des lingots de plomb, de prévenir la corrosion de structures métalliques ou d'assurer l'étanchéité d'un ensemble, l'utilisation de résines, et notamment de la résine époxy, est une pratique courante, bien que parfois complexe. Cet article explore les différentes facettes de l'application des résines pour le lestage des voiliers, en détaillant les méthodes, les précautions et les spécificités techniques à considérer.
Les Résines dans la Construction et la Réparation Navale : Un Aperçu
La construction et la rénovation des bateaux s'appuient largement sur l'emploi de divers types de résines, chacune possédant des propriétés distinctes. Parmi les plus répandues, la résine polyester et la résine époxy sont souvent comparées et utilisées pour des applications spécifiques.
Distinction entre Résine Polyester et Résine Époxy
La résine polyester est une résine moins coûteuse, mais elle offre généralement une résistance moindre à la corrosion et aux chocs en comparaison avec l'époxy. Couramment utilisée dans la fabrication de pièces en matériaux composites, elle est très reconnaissable par son odeur de styrène. Au moment de son utilisation, il est nécessaire d'ajouter un accélérateur et un catalyseur à la résine polyester. Le mélange prend et sèche rapidement selon plusieurs facteurs, tels que la température ambiante et la quantité de durcisseur et d’accélérateur contenue dans le pot de résine. Même si la résine époxy reste la solution la plus courante, pour de petits travaux de réparation ou de stratification, il est tout à fait envisageable d'utiliser un kit de stratification à base de résine polyester. Ces kits sont généralement livrés avec tout le nécessaire pour une réparation rapide, incluant des instructions d'application très claires. La résine polyester est un matériau thermodurcissable, ce qui signifie qu'il n’est utilisable qu’une seule fois et devient infusible et insoluble après polymérisation.
En revanche, la résine époxy est un matériau polyvalent qui peut être utilisé pour de nombreux projets de construction et de réparation d'une embarcation. Elle est couramment utilisée pour les collages et est reconnue pour sa grande résistance à l'eau et à la corrosion, ce qui en fait un produit de premier choix pour l'environnement marin. En effet, elle demande quelques précautions lors de son utilisation, étant une peinture un peu plus technique que les peintures classiques ou les gelcoats, et elle est toxique. Les prix des produits à base de résine époxy varient en fonction de la quantité et de la qualité du produit. Si vous optez pour la résine époxy pour votre projet de réparation, il faudra vous procurer la résine en elle-même et s'adapter aux produits additionnels dont vous aurez besoin en fonction des recommandations du fabricant, tout en faisant attention aux conditions de stockage recommandées.
La Résine Époxy : Un Matériau Polyvalent pour l'Environnement Marin
L'époxy est un composé chimique, un polymère liquide, qui, lorsqu'il est mélangé avec un durcisseur, entame une réaction chimique qui la transforme en solide. Cette résine possède des caractéristiques qui la rendent idéale pour certaines applications bien précises dans le nautisme. Par exemple, la résine Epiglass® HT9000 affiche une adhérence élevée à une variété de surfaces, incluant la fibre de verre, le bois, le métal et le polyester. Ses qualités d’étanchéité lui permettent de bien protéger la coque, notamment en tant que primaire sur les œuvres vives avant de passer l’antifouling. Cette application nécessitera de bien décaper la coque avant la mise en œuvre.
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Nous allons généralement trouver trois types d’application de l’époxy sur nos bateaux. Cette résine peut être appliquée comme peinture époxy, vernis époxy ou, tout simplement, primaire époxy. Ses caractéristiques sont donc parfaites pour repeindre les intérieurs et redonner une beauté au carré et aux cabines, notamment lorsque les vaigrages ont tendance à se décoller et qu'il est plus simple de les enlever, nettoyer les parois des colles et les repeindre. Pour les boiseries de nos bateaux, ce type de vernis a l’avantage d’être complètement étanche et de bien protéger le bois, tout en étant souple pour ne pas se craqueler. Enfin, il se montrera résistant à la chaleur, au sel et au soleil, à l'exception éventuelle de la teinte. La troisième utilisation, comme stratifiant, consiste à superposer plusieurs couches de bois, ou d'autres matériaux, avec la résine époxy pour créer une structure solide plus épaisse.
La Stratification : Principe et Matériaux
La stratification est le procédé de base de construction ou de réparation navale. Elle s’effectue généralement par couches de fibres, souvent de verre, tissées ou imprégnées de résine. Ces couches de fibres constituent des strates, d’où le nom de stratification. La stratification est efficace pour effectuer des opérations telles que rehausser un tableau arrière, réparer une partie endommagée de la coque ou construire une structure supplémentaire à bord du bateau. La fibre de verre est un élément qui accompagne la résine afin de la rendre plus rigide.
Les résines les plus souvent utilisées lors de la stratification des bateaux en fibre de verre sont de types thermodurcissables. Un matériau thermodurcissable n’est utilisable qu’une seule fois et devient infusible et insoluble après polymérisation. Le principal défaut de la fibre de verre est qu’elle vieillit très mal au contact de l’eau, c’est pour cela que l’on finit par une couche appelée gelcoat, ou topcoat polyester, qui sont également des matériaux utilisés dans la fabrication et la réparation de pièces composites. Pour les bateaux construits en sandwich, une âme de bois ou de mousse est insérée entre les fibres.
Préparation Cruciale des Surfaces et Sécurité d'Utilisation
La réussite de toute application de résine, qu'il s'agisse de collage, de stratification ou d'encapsulation, repose fondamentalement sur une préparation minutieuse des supports et le respect de règles de sécurité strictes.
L'Importance Capitale de la Préparation du Support
Parmi toutes les étapes, une bonne préparation du support est la plus importante. Il est crucial de nettoyer et sécher la surface avant toute application. Rien ne tient sur du gel-coat pas poncé, c'est un premier souci. Pour la tenue à l'eau de mer et l'adhérence à l'aluminium, qu'il faudrait dérocher normalement, il est nécessaire de partir sur une époxy chargée. Pour l'adhérence côté puits, si l'ancienne colle était tellement dure et adhérente que le gel coat partait avec en tentant de l'enlever, il est déjà un bon début d'arriver à poncer un peu.
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Il faudra également soigneusement poncer l'aluminium qui sera en contact avec la résine juste avant de faire l'opération de coulée de résine. Il n'y a pas vraiment besoin de gros grain ; l'objectif n'est pas d'obtenir une liaison mécanique, mais la suppression totale de l'oxyde d'aluminium qui revient dès qu'on cesse de poncer. Si l'on souhaite colmater une brèche traversante au-dessus de la ligne de flottaison, il est préconisé d'utiliser du mastic polyester armé, chargé en fibre de verre, pour une réparation solide, en prévoyant plusieurs passages.
Mesures de Sécurité lors de la Manipulation des Résines Époxy
La manipulation des résines époxy exige des précautions spécifiques pour protéger l'opérateur. Tout d'abord, il est important de se protéger en portant des gants jetables et des lunettes de protection pour éviter tout contact direct avec la peau ou les yeux. Il faut également éviter de respirer les vapeurs d'époxy et travailler dans un endroit bien ventilé.
En cas de contact avec la peau, il faut laver immédiatement la zone touchée avec du savon et rincer abondamment à l'eau douce. Il ne faut jamais utiliser de solvants pour enlever la résine époxy de la peau. Cependant, les outils peuvent être nettoyés avec du vinaigre blanc ou de l'alcool. Enfin, il est important de nettoyer les surplus de résine époxy avec une raclette et des serviettes en papier, et de se débarrasser des contenants vides dans la déchèterie la plus proche.
Coulage de Résine pour les Lests de Voilier : Enjeux et Considérations Techniques
L'encapsulation d'un lest, qu'il soit composé de lingots de plomb ou d'une structure en acier, est une opération délicate qui vise à protéger le matériau des éléments et à assurer sa stabilité.
Le Défi de la Protection des Lests Métalliques
Sur un dériveur intégral en acier, avec une semelle de 10mm et un premier bouchain en 6mm, un lest s'étalant sur environ 2m80 et composé de lingots de plomb de 40kg chacun, totalisant plus de 5 tonnes, la protection est primordiale. Lorsque le lest est coulé dans la résine et qu'il y a eu visiblement deux résines différentes (une grise, puis une rouge), mais que le lest n'a jamais été totalement noyé dans la résine, la forme des lingots est bien visible. Des traces de rouille peuvent apparaître entre la coque et le lest, suggérant que de l'eau de condensation y trouve son chemin.
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L'idée de couler de l'époxy directement sur le lest pour le noyer complètement dans la résine est séduisante. Cela permettrait, à condition d'avoir une accroche irréprochable sur la coque, d'éviter toute possibilité d'infiltration d'eau aux abords du lest, et en particulier dessous. En modelant une forme creuse, il serait possible de guider les éventuelles eaux vers une sorte de puisard. Une telle approche pourrait également stabiliser le lest.
Adhérence de la Résine Époxy à Différents Matériaux
La question de l'adhérence est centrale. Pour que l'accroche soit irréprochable sur la coque, un traitement adéquat de la surface est indispensable. La résine époxy a une adhérence élevée à une variété de surfaces, ce qui est un atout. Cependant, pour l'adhérence à l'aluminium, il faudrait le dérocher. Pour les grosses vis, il n'est pas certain qu'un renforcement soit utile ; une résine diélectrique n'a besoin de rien pour faire bloc car elle est formulée pour ça. La bonne tenue à l'eau de ces résines est un facteur important.
La Question des Charges et Additifs
L'intégration de fibres dans la résine est une pratique courante pour augmenter la rigidité. A priori, on peut mettre de la fibre dans n'importe quelle résine, mais si celle-ci est spécialement destinée à la coulée de remplissage, cela pourrait ne pas être utile. Pour ce qui est de la fibrette de verre, soit on en met beaucoup pour que ça serve à quelque chose, mais cela ne serait plus du tout "coulable" et des bulles d'air se formeraient à l'intérieur du collage ; soit on en met un peu et cela ne servira pas à grand-chose.
Pour obtenir un poil de souplesse, pas visible à l’œil nu, il est possible de charger la résine avec de la microsphère de verre, en en mettant la quantité maximum, celle-ci étant déterminée par la viscosité du mélange au fur et à mesure que l'on en ajoute.
Processus de Mélange et de Durcissement de l'Époxy
Un dosage précis et un mélange minutieux de la résine et du durcisseur sont essentiels pour un durcissement optimum. Il convient de mélanger les ingrédients pendant 2 minutes en prenant soin de bien racler les côtés et le fond du pot. Le temps nécessaire pour la transformation de la résine en solide est appelé temps de durcissement. Pendant la période de temps liquide, également appelée temps de travail, le mélange résine-durcisseur est encore liquide et peut être travaillé. Au stade de gel, le mélange commence à durcir et devient collant et visqueux. Il n'est plus possible de le travailler, mais il est encore possible d'appliquer une nouvelle couche d'époxy sur sa surface pour le lier chimiquement avec le nouveau mélange. Au stade final de la période de durcissement, l'époxy s'est transformé en un solide très dur qui peut être instantanément façonné grâce au ponçage. À ce stade, il a atteint environ 90% de sa résistance maximale.
Pour l'application, on peut passer une couche de résine pour mouiller le support à stratifier avec un pinceau, ou si la surface est importante, utiliser un rouleau. Ensuite, il faut appliquer la première couche de fibre de verre choisie ; une fois imprégnée, la couche devient transparente. On passe alors un rouleau débulleur, puis la seconde couche immédiatement. Pour augmenter le temps ouvert, on peut utiliser un durcisseur plus lent ou verser le mélange époxy dans un récipient de plus grande superficie, comme un bac pour rouleau à peinture, de façon à étaler l’époxy en une couche mince. Inversement, pour accélérer le processus, on peut utiliser un durcisseur plus rapide et une source de chaleur sèche pour réchauffer la résine et le durcisseur avant de les mélanger et/ou après avoir appliqué la résine. Une résine pré-accélérée permettra de compenser les problèmes liés à la température.
Risques Potentiels et Limites
Malgré ses avantages, l'encapsulation à l'époxy présente des défis. Il y a des risques de retrait avec le séchage de la résine. En termes de prix, l'utilisation de grandes quantités de résine pour noyer complètement un lest peut s'avérer déraisonnable. Des vidéos montrent de l'époxy pénétrant en profondeur dans le bois ou stabilisant des objets, ce qui rend la technique séduisante pour étancher et stabiliser un lest. Cependant, il est essentiel de peser les coûts et les bénéfices potentiels.
Comprendre les Incompatibilités et Optimiser la Résistance
Le choix de la résine et des fibres est capital pour la solidité et la durabilité de la réparation ou de la construction, d'autant que certaines combinaisons sont à proscrire.
Incompatibilités entre Résine Époxy et certains Mats de Verre Polyester
Il est important de noter une incompatibilité cruciale : pas de résine époxy pour une stratification fibre de verre polyester, surtout si l'on utilise du mat de verre. La résine époxy "bouffe" le mat de verre. Le problème avec les mats de verre est qu'ils contiennent un liant qui est incompatible avec l’époxy. Il ne s'agit pas d'une dégradation de la fibre elle-même, mais du produit liant. Si l'on utilise seulement du tissu de verre, cela peut passer, mais avec le mat de verre, cette incompatibilité est avérée. L'époxy est plus durable et résistante pour tout ce qui est collage de surface polyester, ou pour renforcer avec des joints congés, une fois la fibre polyester sèche, mais elle n'est pas compatible pour le travail de stratification avec du mat de verre.
L'Époxy et la Fibre de Carbone : Synergie et Techniques Avancées
L'époxy est plutôt réservée à la construction en carbone. Dans ce cas, il est souvent nécessaire de recourir au sous vide pour avoir une pression suffisante et permettre un bon équilibrage entre fibre carbone et résine. Le sous vide, avec les couches rajoutées pour absorber le trop-plein de résine, assure juste ce qu'il faut comme résine et une bonne pression pour évacuer les bulles d'air. Cela permet d'obtenir un niveau de pression qu'il est difficile d'atteindre avec un simple rouleau. Cette technique est utilisée pour la fibre carbone dont le but est d'être aussi solide avec moins de matière pour gagner en légèreté. Les dosages sont plus fins pour la résine époxy, sans approximation possible à vue d'œil comme le permet la résine polyester.
La Résine comme Liant : Un Équilibrage Délicat
La résine n'est pas l'élément fondamental de la résistance au final ; c'est la bonne liaison des couches de fibre entre elles qui fait la résistance. La résine ne fait que permettre la fusion. S'il y a trop de résine, la liaison est mauvaise. Sous vide, que ce soit en fibre de verre ou de carbone, la pression permet d'évacuer tout l'air emmagasiné et, par le fait même, de conserver juste la résine nécessaire pour assurer la liaison-fusion entre les couches de fibre. Une bonne liaison équivaut à la solidité et à la légèreté, puisque tout le trop-plein de résine est retiré, passant par exemple de 70% de résine et 30% de fibre à l'inverse : 70% de fibre pour 30% de résine.
Longévité des Bateaux et Entretien : Au-delà des Matériaux
La durabilité d'une embarcation ne dépend pas uniquement du choix initial des matériaux, mais également de la qualité de leur entretien.
Mythes et Réalités sur la Durabilité des Matériaux
De nombreux aprioris et fausses idées circulent concernant la solidité des bateaux. Un bateau, quelle que soit la matière et les composants dans lesquels il est construit, subira des dégâts s'il est mal entretenu ou mal mené. Des exemples concrets de dériveurs légers ou de petits habitables, construits en vinylester renforcé carbone et ayant une longue histoire de régates et de réparations réussies, attestent de la solidité de ces constructions lorsqu'elles sont bien entretenues. Le polyester vieillit, c'est un fait connu. Cependant, il est possible de voir des vieux bateaux polyester en très bon état sur le marché de l'occasion, tandis que d'autres sont des épaves, sans que la raison ne soit toujours évidente. L'époxy est un terme très répandu dans le nautisme, et certains imaginent peindre leur bateau avec des peintures époxy quand d'autres ne jurent que par le gelcoat.
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