Types de verre et matériaux

Introduction au chapitre

Ce chapitre constitue le fondement de votre pratique de glazier. Avant de couper, manipuler ou installer un vitrage, vous devez connaître précisément la nature du matériau que vous avez entre les mains. Le Red Seal exige une connaissance approfondie des types de verre, de leurs propriétés mécaniques, thermiques et optiques, ainsi que des matériaux connexes utilisés pour l'installation. Ce chapitre couvre l'ensemble du contenu obligatoire pour l'examen, organisé de manière logique pour faciliter la mémorisation et l'application pratique.

Classification des verres de base

Verre recuit (annealed glass)

Le verre recuit est le verre plat standard produit par le procédé float (flottage). Il est refroidi lentement et uniformément après sa formation, ce qui élimine les contraintes internes. C'est le matériau de base à partir duquel tous les autres verres transformés sont fabriqués.

Propriétés clés :

Résistance à la flexion : environ 40 MPa (mégapascals) pour une charge de courte durée

Module d'élasticité : 70 000 MPa

Coefficient de dilatation thermique : 9 × 10⁻⁶ /°C

Densité : 2 500 kg/m³

Conductivité thermique : 1,0 W/(m·K)

Utilisations : Le verre recuit est utilisé dans les applications intérieures, les meubles, les tableaux, et comme substrat pour la trempe ou le feuilletage. Il n'est jamais utilisé dans les portes, les douches ou les applications de sécurité sans traitement supplémentaire.

Limitation majeure : Lorsqu'il se brise, il forme de grands éclats tranchants et dangereux. Sa résistance aux chocs thermiques est limitée à environ 40°C de différence entre le centre et le bord.

Verre trempé (tempered glass)

Le verre trempé est un verre recuit qui a subi un traitement thermique de trempe. Il est chauffé à environ 650°C puis refroidi brutalement par des jets d'air. Ce processus crée une compression en surface et une tension à l'intérieur.

Propriétés après trempe :

Résistance à la flexion : 4 à 5 fois supérieure au verre recuit (160-200 MPa)

Résistance aux chocs thermiques : jusqu'à 250°C de différence

Fragmentation : petits granulés arrondis (moins dangereux)

Règles d'or pour le glazier :

Le verre trempé ne peut jamais être coupé, percé ou meulé après trempe

Toute modification doit être effectuée avant le traitement

La trempe crée des marques de pinces (tong marks) sur les bords — c'est un indicateur visuel pour identifier le verre trempé

Le verre trempé est obligatoire dans les portes, les douches, les fenêtres basses (moins de 900 mm du sol) et les applications de sécurité

Identification sur le chantier : Utilisez un polariscope ou observez les marques de pinces. En cas de doute, vérifiez la présence du certificat de conformité du fabricant.

Verre feuilleté (laminated glass)

Le verre feuilleté est composé de deux ou plusieurs feuilles de verre (recuit, trempé ou thermorésistant) assemblées par un intercalaire en polyvinylbutyral (PVB), en ionomère (SentryGlas) ou en résine.

Caractéristiques de l'intercalaire :

Épaisseur standard du PVB : 0,38 mm, 0,76 mm, 1,14 mm ou 1,52 mm

Le PVB conserve ses propriétés entre -20°C et +70°C

L'ionomère offre une résistance mécanique supérieure et une meilleure performance en bord

Comportement à la rupture : Si le verre se brise, les fragments adhèrent à l'intercalaire. Le vitrage reste en place, empêchant les blessures par chute de verre et retardant l'intrusion.

Applications typiques :

Garde-corps et balustrades

Verrières et toits en pente

Vitrages de sécurité (portes, fenêtres basses)

Vitrages antiballes et antivandales

Applications acoustiques (l'intercalaire PVB améliore l'isolation phonique)

Calcul de performance : Pour un vitrage feuilleté 6 mm + 6 mm avec intercalaire 0,76 mm, l'épaisseur totale est de 12,76 mm. La résistance équivalente est approximativement celle d'un verre monolithique de même épaisseur totale, mais avec un comportement à la rupture radicalement différent.

Verre thermorésistant (heat-strengthened glass)

Le verre thermorésistant est traité thermiquement comme le verre trempé, mais avec un refroidissement plus lent. Il atteint environ 2 fois la résistance du verre recuit (80-100 MPa).

Différences avec le verre trempé :

Fragmentation : il se brise en grands éclats comme le verre recuit

Résistance aux chocs thermiques : environ 150°C de différence

Il peut être coupé avant traitement uniquement

Il est utilisé dans les applications où une résistance accrue est nécessaire sans les exigences de sécurité du verre trempé (ex. : façades, verrières)

Verres spéciaux et à performance

Verre à faible émissivité (Low-E)

Le verre Low-E possède un revêtement microscopique (oxyde métallique) qui réduit l'émissivité thermique de la surface. Ce revêtement réfléchit le rayonnement infrarouge tout en laissant passer la lumière visible.

Deux types de revêtements :

Type	Position dans l'unité	Performance	Utilisation
Pyrolytique (dur)	Surface intérieure	Émissivité 0,15-0,20	Climat froid
Magnétron (mou)	Surface intérieure de la vitre extérieure	Émissivité 0,02-0,10	Climat chaud et froid

Règles d'installation : Le revêtement Low-E doit être orienté vers l'intérieur de l'unité scellée (face 2 ou 3 selon la configuration). Ne jamais exposer le revêtement magnétron à l'air libre — il est fragile et se détériore rapidement.

Verre réfléchissant (solar control glass)

Le verre réfléchissant possède un revêtement métallique ou oxyde métallique qui réfléchit une partie du rayonnement solaire. Il réduit l'éblouissement et la charge thermique.

Indicateurs de performance :

Coefficient de gain de chaleur solaire (SHGC) : rapport entre la chaleur solaire transmise et la chaleur incidente (0 à 1)

Facteur solaire (g) : équivalent européen du SHGC

Transmission lumineuse visible (VLT) : pourcentage de lumière visible transmise

Exemple de calcul : Une unité avec un verre réfléchissant VLT de 35% transmet 35% de la lumière visible incidente. Un vitrage clair standard transmet environ 80-88%.

Verre teinté dans la masse

Le verre teinté contient des oxydes métalliques incorporés pendant la fabrication. Les couleurs courantes : bronze, gris, vert, bleu.

Propriétés :

Absorption solaire : 40-70% selon la couleur et l'épaisseur

Transmission lumineuse : 30-70%

La teinte est permanente et ne se dégrade pas

L'absorption thermique augmente la température du verre — attention aux contraintes thermiques

Verre à contrôle acoustique

Le verre acoustique utilise des intercalaires PVB spéciaux et des épaisseurs asymétriques pour optimiser l'isolation phonique.

Principe : L'utilisation de deux vitres d'épaisseurs différentes (ex. : 6 mm + 8 mm) évite la résonance à la même fréquence. L'intercalaire PVB agit comme amortisseur.

Indice d'affaiblissement acoustique (Rw) : Exprimé en décibels (dB). Un vitrage standard 4/12/4 offre environ 30 dB. Un vitrage acoustique 6/16/6 avec PVB acoustique peut atteindre 38-40 dB.

Verre de sécurité et verre armé

Le verre armé contient un treillis métallique incorporé. Il est utilisé dans les applications coupe-feu et antivandales.

Limitations importantes :

Le treillis métallique crée des points de concentration de contraintes

La résistance mécanique est inférieure au verre recuit de même épaisseur

Il ne répond pas aux exigences de verre de sécurité selon la norme CAN/CGSB-12.1

Il est interdit dans les portes et les applications de sécurité au Canada

Unités de vitrage isolant (UVI)

Construction d'une UVI

Une unité de vitrage isolant (double ou triple vitrage) est composée de deux ou trois feuilles de verre séparées par des espaceurs et scellées hermétiquement.

Composants :

Feuilles de verre (recuit, trempé, feuilleté, Low-E)

Espaceur (aluminium, acier inoxydable, plastique renforcé) — l'espaceur crée un pont thermique ; les espaceurs "bords chauds" réduisent ce pont

Dessiccant (tamis moléculaire) absorbant l'humidité résiduelle

Scellant primaire (polyisobutylène) et secondaire (polysulfure, silicone, polyuréthane)

Gaz de remplissage (air, argon, krypton)

Désignation standard : Une UVI 6/12/6 signifie : verre 6 mm, espace de 12 mm, verre 6 mm. Une UVI triple 6/12/6/12/6 : trois verres de 6 mm avec deux espaces de 12 mm.

Performance thermique

La valeur U (coefficient de transmission thermique) mesure la quantité de chaleur transmise à travers le vitrage. Plus la valeur U est basse, meilleure est l'isolation.

Configuration	Valeur U (W/m²·K)
Simple vitrage 6 mm	5,8
Double 6/12/6 (air)	2,7
Double 6/12/6 (argon)	2,4
Double 6/12/6 Low-E + argon	1,4
Triple 6/12/6/12/6 Low-E + argon	0,8

Facteur de condensation (température de surface intérieure) : Plus la valeur U est basse, plus la température de surface intérieure est élevée, réduisant le risque de condensation.

Calcul de la charge thermique

La contrainte thermique dans un vitrage est causée par la différence de température entre le centre (exposé au soleil) et le bord (ombragé par le cadre).

Formule simplifiée :

ΔT = (α × I × A) / (h × P)

Où :

ΔT = différence de température (°C)

α = coefficient d'absorption solaire du verre

I = intensité solaire (W/m²)

A = surface exposée (m²)

h = coefficient de transfert thermique (W/m²·K)

P = périmètre du vitrage (m)

Règle pratique : Pour un verre teinté ou réfléchissant, la différence de température entre le centre et le bord ne doit pas dépasser la résistance thermique du verre. Le verre recuit résiste à environ 40°C de différence ; le verre trempé à 250°C.

Matériaux d'installation et accessoires

Mastics et scellants

Types de mastics :

Type	Durée de vie	Application	Compatibilité
Silicone	20-30 ans	Scellement structural, joints de dilatation	Ne se peint pas
Polysulfure	15-20 ans	Scellement périphérique des UVI	Compatible avec la plupart des matériaux
Polyuréthane	15-20 ans	Joints de façade, scellement	Se peint
Butyle	10-15 ans	Scellement primaire des UVI	Sensible aux UV
Acrylique	5-10 ans	Intérieur, joints de finition	Se peint

Règle de compatibilité : Le silicone acétique (qui dégage de l'acide acétique) ne doit jamais être utilisé en contact avec le polysulfure ou le polyuréthane — il provoque leur dégradation. Utilisez du silicone neutre.

Cales d'installation (setting blocks)

Les cales supportent le poids du vitrage et maintiennent l'espacement dans le cadre.

Exigences :

Largeur minimale : 25 mm (1 pouce)

Longueur : 100-150 mm selon le poids du vitrage

Matériau : néoprène, EPDM, ou plastique dur — jamais de bois

Positionnement : au quart de la largeur du vitrage à partir de chaque bord, jamais au centre

Calcul du nombre de cales : Pour un vitrage de plus de 1,5 m de largeur, utilisez au moins 3 cales de support. Pour un vitrage de plus de 2,5 m, utilisez 4 cales.

Profils et cadres

Matériaux de cadrage :

Aluminium : léger, durable, nécessite une rupture de pont thermique

PVC (vinyle) : bonne isolation, dilatation thermique importante (5,5 × 10⁻⁵ /°C)

Bois : esthétique, nécessite entretien, sensible à l'humidité

Acier : résistant, utilisé dans les applications commerciales lourdes

Dilatation thermique : L'aluminium se dilate de 2,4 mm par 10 m pour une variation de 100°C. Le PVC se dilate de 5,5 mm pour la même variation. Les joints de dilatation doivent être prévus en conséquence.

Normes canadiennes applicables

CAN/CGSB-12.1 — Verre de sécurité

Cette norme définit les exigences pour le verre de sécurité utilisé dans les portes, les douches, les fenêtres basses et les applications similaires.

Exigences clés :

Le verre de sécurité doit être trempé ou feuilleté

Les portes et les panneaux adjacents aux portes (dans un rayon de 900 mm) doivent être en verre de sécurité

Les fenêtres dont le rebord est à moins de 900 mm du sol doivent être en verre de sécurité

Les douches et les baignoires doivent être en verre de sécurité

Le verre armé ne répond pas aux exigences de sécurité

CAN/CGSB-12.2 — Verre plat

Cette norme couvre le verre plat recuit, ses dimensions, ses tolérances et ses défauts admissibles.

Tolérances d'épaisseur :

Épaisseur nominale	Tolérance
3 mm	±0,2 mm
4 mm	±0,2 mm
5 mm	±0,2 mm
6 mm	±0,3 mm
8 mm	±0,3 mm
10 mm	±0,3 mm
12 mm	±0,4 mm

CAN/CGSB-12.3 — Verre trempé

Cette norme spécifie les exigences pour le verre trempé plat, y compris les essais de fragmentation et de résistance.

Code national du bâtiment du Canada (CNB)

Le CNB référence les normes CAN/CGSB pour les exigences de sécurité des vitrages. Les sections pertinentes incluent :

Article 9.6.1.2 : Exigences de sécurité pour les vitrages

Article 9.6.1.3 : Marquage des vitrages de sécurité

Article 9.6.1.4 : Identification des vitrages

Marquage obligatoire : Tout verre de sécurité doit être marqué de façon permanente avec le nom du fabricant et la norme de conformité (ex. : "CAN/CGSB-12.1"). Ce marquage doit être visible après installation.

Procédures d'installation et bonnes pratiques

Réception et entreposage du verre

Procédure de réception :

155.Vérifiez chaque caisse contre le bon de commande

156.Inspectez visuellement les bords pour détecter les éclats et les fissures

157.Vérifiez l'étiquetage de conformité aux normes

158.Signalez toute non-conformité par écrit avant de décharger

Entreposage :

Les caisses doivent être stockées verticalement, inclinées à 5-10° de la verticale

Surface de stockage plane et stable

Protection contre les intempéries et l'humidité

Ne jamais empiler les caisses à plat (risque de cassure par flexion)

Manutention et levage

Règles de sécurité :

Utilisez des ventouses pour les panneaux de plus de 20 kg

Portez des gants de protection et des lunettes de sécurité

Ne portez jamais un panneau de verre au-dessus de votre tête

Utilisez un chariot à ventouses pour les panneaux de grande dimension

Deux personnes minimum pour tout panneau de plus de 2 m²

Calcul du poids : Poids (kg) = Surface (m²) × Épaisseur (mm) × 2,5

Exemple : Un panneau de 1,5 m × 2,0 m en verre de 10 mm pèse :

1,5 × 2,0 × 10 × 2,5 = 75 kg

Installation dans un cadre

Procédure standard :

176.Nettoyez le cadre et vérifiez l'équerrage (diagonales égales)

177.Installez les cales de support au quart de la largeur

178.Posez le vitrage sur les cales — jamais directement sur le cadre

179.Installez les cales latérales pour maintenir le centrage

180.Appliquez le mastic ou le scellant selon les spécifications

181.Installez les parcloses ou les profilés de retenue

182.Nettoyez immédiatement tout excès de mastic

Jeu minimal dans le cadre : 3 mm par côté pour permettre la dilatation thermique. Pour les grands panneaux (plus de 2 m²), prévoyez 5-6 mm par côté.

Identification des défauts et contrôle qualité

Défauts de fabrication

Défauts admissibles selon CAN/CGSB-12.2 :

Bulles : diamètre maximal 1,5 mm, nombre limité selon la surface

Inclusions : similaires aux bulles

Rayures : longueur maximale 25 mm, non visibles à 3 m

Ondulations : déviation maximale de 0,3 mm sur 300 mm

Défauts d'installation

Défaut	Cause probable	Correction
Condensation interne	Bris du scellement de l'UVI	Remplacer l'unité
Fissure thermique	Contrainte thermique excessive	Vérifier l'ombrage, remplacer par verre trempé
Bruit de claquement	Cales mal positionnées	Recaler le vitrage
Infiltration d'eau	Mastic défectueux ou mal appliqué	Refaire le joint
Décoloration du mastic	Exposition UV, mastic incompatible	Remplacer par un mastic adapté

Essais sur le chantier

Test de polarisation : Utilisez un polariscope pour vérifier si un verre est trempé. Le verre trempé montre des motifs de contraintes colorés ; le verre recuit ne montre aucun motif.

Test de sonorité : Frappez légèrement le verre. Le verre trempé produit un son plus aigu et plus métallique que le verre recuit. Ce test est indicatif mais non concluant.

Calculs pratiques pour le glazier

Calcul de la flèche admissible

La flèche maximale d'un vitrage sous charge de vent est limitée à L/175 où L est la plus petite dimension du panneau.

Exemple : Pour un panneau de 1200 mm × 1500 mm, la flèche maximale est :

1200 / 175 = 6,9 mm

Calcul de la résistance au vent

La pression de vent de conception est déterminée selon le CNB (annexe C). Pour un bâtiment standard, la pression peut être calculée comme :

P = q × Ce × Cg × Cp

Où :

q = pression dynamique de base (dépend de la vitesse du vent)

Ce = coefficient d'exposition (hauteur et terrain)

Cg = coefficient de rafale

Cp = coefficient de pression externe

Règle pratique : Pour la plupart des applications résidentielles, la pression de vent de conception est de 0,5 à 1,0 kPa. Pour les bâtiments élevés, elle peut atteindre 3-5 kPa.

Calcul de l'épaisseur minimale

Pour un vitrage simple appuyé sur 4 côtés, l'épaisseur minimale peut être estimée :

t = (P × A) / (σ × k)

Où :

t = épaisseur (mm)

P = pression de vent (kPa)

A = surface (m²)

σ = contrainte admissible (MPa) — 17 MPa pour verre recuit, 68 MPa pour verre trempé

k = coefficient dépendant du rapport des côtés (0,3 à 0,5)

Exemple : Panneau de 1,2 m × 1,5 m, pression de vent 1,0 kPa, verre recuit :

t = (1,0 × 1,8) / (17 × 0,4) = 0,26 m = 260 mm

Ce résultat indique que le verre recuit simple n'est pas adapté — il faut utiliser du verre trempé ou augmenter le nombre d'appuis. En pratique, les tableaux du fabricant ou les logiciels de calcul sont utilisés.

Pièges à éviter

226.Confondre verre trempé et verre thermorésistant — Le verre thermorésistant ne répond pas aux exigences de sécurité. Vérifiez toujours le marquage.

227.Couper du verre trempé — Impossible. Toute tentative de coupe provoque la fragmentation complète du panneau. Vérifiez avant de couper.

228.Oublier les cales de support — Un vitrage posé directement sur le cadre se fissure sous son propre poids et les contraintes thermiques.

229.Utiliser du silicone acétique avec du polysulfure — Incompatibilité chimique, dégradation rapide du joint.

230.Ignorer la dilatation thermique — Un vitrage sans jeu dans le cadre se fissure. Prévoyez toujours 3-6 mm par côté.

231.Installer le Low-E du mauvais côté — Le revêtement doit être orienté vers l'intérieur de l'unité. Une erreur d'orientation annule la performance thermique.

232.Ne pas vérifier l'équerrage du cadre — Un cadre non équerre crée des contraintes de torsion sur le vitrage.

233.Utiliser du verre recuit dans une porte — Violation de la norme CAN/CGSB-12.1 et du CNB. Risque de blessure grave.

234.Oublier le marquage de sécurité — Tout verre de sécurité doit être marqué de façon permanente et visible après installation.

235.Négliger la compatibilité des matériaux — Vérifiez toujours la compatibilité entre le mastic, le scellant, les cales et le cadre.

Résumé

Le verre recuit est le matériau de base ; il se brise en grands éclats dangereux.

Le verre trempé est 4 à 5 fois plus résistant et se fragmente en petits granulés — il est obligatoire pour les applications de sécurité.

Le verre feuilleté conserve ses fragments grâce à l'intercalaire PVB — idéal pour les garde-corps et les verrières.

Le verre thermorésistant est 2 fois plus résistant que le recuit mais ne répond pas aux exigences de sécurité.

Les revêtements Low-E réduisent l'émissivité thermique et améliorent l'isolation — orientation critique lors de l'installation.

Les UVI combinent plusieurs feuilles de verre avec des espaceurs et des gaz pour optimiser la performance thermique.

Les cales de support sont essentielles — positionnement au quart de la largeur, matériau non compressible.

La norme CAN/CGSB-12.1 définit les exigences de verre de sécurité ; le CNB référence ces normes.

Le poids du verre se calcule : Surface (m²) × Épaisseur (mm) × 2,5 = poids en kg.

Les tolérances d'épaisseur et les défauts admissibles sont spécifiés dans CAN/CGSB-12.2.

La compatibilité des mastics est cruciale — silicone neutre avec polysulfure, jamais de silicone acétique.

Le marquage de sécurité est obligatoire et doit rester visible après installation.

Questions d'auto-évaluation

252.Quelle est la différence fondamentale entre le verre trempé et le verre thermorésistant en termes de fragmentation ?

253.Quel est le poids d'un panneau de verre de 2,4 m × 1,8 m en épaisseur 12 mm ?

254.Où doivent être positionnées les cales de support pour un vitrage rectangulaire ?

255.Pourquoi le verre armé n'est-il pas considéré comme du verre de sécurité selon la norme CAN/CGSB-12.1 ?

256.Quelle est la valeur U approximative d'une UVI 6/12/6 avec Low-E et argon ?

257.Quel type de mastic ne doit jamais être utilisé en contact avec le polysulfure ?

258.Quelle est la flèche maximale admissible pour un panneau de 1500 mm × 2000 mm ?

259.Comment identifier visuellement un verre trempé sur le chantier ?

260.Quelle est la tolérance d'épaisseur pour un verre de 6 mm selon CAN/CGSB-12.2 ?

261.Pourquoi le revêtement Low-E magnétron ne doit-il jamais être exposé à l'air libre ?

Ce chapitre couvre l'ensemble des connaissances requises pour la section "Types de verre et matériaux" de l'examen Red Seal. Révisez les normes canadiennes, les calculs de base et les procédures d'installation. La maîtrise de ces concepts vous permettra de répondre correctement aux questions de l'examen et d'appliquer ces principes dans votre pratique quotidienne.

Types de verre et matériaux