Fissures "structurelles" des maçonneries pavillonnaires

Fiches Pathologie
STRUCTURES ET GROS OEUVRE
« Fissures "structurelles" des maçonneries pavillonnaires »
Le constat
Le retrait des mortiers, l'hétérogénéité des matériaux et la flexion des planchers sont les trois principales causes de fissuration des murs extérieurs des pavillons.
Le diagnostic des désordres
Les murs extérieurs de structure des pavillons sont le plus souvent constitués de blocs de maçonnerie assemblés par des joints de mortier. Leur face extérieure est habituellement recouverte d'un enduit hydraulique à base
de ciment, confectionné sur place, ou d'un enduit monocouche, prêt à l'emploi (fabriqué industriellement).
Les désordres affectant ce type de murs ont diverses origines : le mouvement des fondations, une fuite au niveau des liaisons fenêtre / gros-œuvre, des désordres de l'enduit ou des fissures structurelles de la maçonnerie
liées au fonctionnement de la paroi, sous l'effet de certaines sollicitations. Ce sont ces fissures structurelles qui font l'objet de cette fiche.
Elles peuvent avoir plusieurs causes :
1 - les fissures de retrait "différentiel" des matériaux de la paroi, du fait de la perte en eau de certains éléments.
Juste après la mise en œuvre, le mortier de pose se rétracte en perdant peu à peu son eau, alors que les blocs de béton préfabriqués en usine, qui ont terminé leur retrait depuis longtemps, conservent leur dimensions, d'où
fissuration.
Le phénomène apparaît très rapidement après le montage et son intensité est proportionnelle à l'excès d'eau de gâchage par rapport au dosage nécessaire pour une parfaite prise du mortier de pose.
Un temps très sec et l'utilisation de blocs non mouillés au préalable aggravent le phénomène.
2 - Les variations de température ou d'humidité.
Lorsque la paroi est constituée de plusieurs matériaux, leur comportement différent face à la chaleur et/ou l'humidité peut créer des fissures à leurs jonctions ;
3 - La flexion et le retrait des planchers :
Le plancher haut du pavillon est généralement du type poutrelles-hourdis, réalisé à l'aide de poutrelles préfabriqués en béton armé ou précontraint, portant dans un seul sens, sur des longueurs pouvant dépasser à 5 m. Un
tel plancher peut subir une légère déformation de flexion dans sa partie centrale. Si elle ne nuit pas à sa solidité, elle peut toutefois s'accompagner d'une rotation de l'appui sur le mur de façade et d'un soulèvement de la
rive du plancher. Ces mouvements peuvent engendrer une fissure horizontale sous l'arête de la base d'appui du plancher.
Le retrait du plancher en béton peut aussi causer un cisaillement en façade au niveau de l'appui ;
4 - L'absence ou la mauvaise mise en œuvre de chaînages horizontaux et verticaux au niveau des planchers, des couronnements des murs, des angles saillants
ou rentrants des maçonneries ;
5 - Au niveau des fenêtres, une mauvaise réalisation des appuis, des allèges et des linteaux.
Les points sensibles
Les blocs de maçonnerie font l'objet de normes qui définissent les caractéristiques générales de ces éléments et les essais propres à déterminer celles-ci.
Le DTU 20.1 (normes NF P 10-202-1, NF P 10-202-2 et NF 10-202-3) précise notamment les règles de l'art en matière d'exécution d'ouvrage de parois et de murs en maçonnerie traditionnelle de petits éléments et les
dispositions constructives minimales.
Les conseils de prévention
●
utiliser des blocs de maçonnerie conformes aux normes, de même âge et de même origine ;
●
prévoir des chaînages horizontaux au droit de chaque plancher et des arases de pignon ;
●
prévoir des chaînages verticaux et des raidisseurs intermédiaires avec des blocs spéciaux ;
●
réaliser des planchers peu déformables ;
●
mettre une planelle ou un U au droit des abouts de planchers ;
●
réaliser, en forme de harpe, les liaisons entre murs perpendiculaires.
Fiche mise à jour : février 2009
© Copyright SMABTP, 2002 - Tous droits réservés
© Copyright Agence Qualité Construction, 2006 - Tous droits réservés
Fiches Pathologie - Glossaire
STRUCTURES ET GROS OEUVRE
« Fissures "structurelles" des maçonneries pavillonnaires »
Retrait
Contraction d'un matériau provoquée soit par son refroidissement (métaux) soit par un abaissement de taux d'humidité (bois, argiles), soit par élimination de l'eau de gâchage excédentaire (bétons, enduits), soit par
évaporation d'un solvant (colles, peintures, enduits plastiques), soit encore par dessiccation ou par cuisson (poteries, briques...).
Flexion
Déformation latérale courbe subie par une pièce sous l'action d'une force qui s'exerce latéralement (cet effort tranchant peut être le fait de charges externes et/ou le propre poids de la pièce), appliquée soit entre deux
points fixes (appuis ou points durs), soit sur une pièce en bascule ou en surplomb.
La résistance à la flexion des composants du bâtiment tels que poutres, poutrelles, linteaux, poitrails, ou pièces en encorbellement, doit pouvoir s'opposer (avec une large marge de sécurité) au moment de flexion, ou
moment fléchissant, résultante des forces appliquées. Des tables, abaques et formulaires permettent de calculer le moment de flexion maximum des pièces concernées, en fonction de leur portée, des charges supportées,
de la répartition de leurs points d'application, et de la disposition d'éventuels appuis intermédiaires.
Enduit
Mélange pâteux ou mortier avec lequel on recouvre une paroi de maçonnerie brute, appelée support, en général pour lui donner une surface uniforme et plane, et éventuellement d'autres caractéristiques ; à l'extérieur,
pour la protéger des intempéries et souvent constituer un parement uniforme à caractère décoratif.
Les enduits extérieurs, dits enduits de façades, ont une triple fonction d'imperméabilisation, d'uniformisation des parois de maçonnerie, et de finition esthétique des façades.
On distingue notamment :
les enduits traditionnels d'imperméabilisation
Les enduits traditionnels d'imperméabilisation, exécutés en mortier de ciment, de chaux hydraulique ou de chaux aérienne, ou, par mélange de liants, en mortier bâtard.
Ils se composent de trois couches successives, dont chacune a un rôle précis :
●
●
●
une couche d'accrochage rugueuse, ou gobetis. Fortement dosée en ciment,
une couche épaisse, dite corps d'enduit, de 15 à 20 mm d'épaisseur. Cette seconde couche doit assurer l'essentiel de l'imperméabilisation, tout en donnant à l'ouvrage sa planéité générale ; son dosage moyen en
ciment et en eau doit rendre le corps d'enduit peu sensible à la fissuration par retrait. Cette couche est dressée à la règle sur repères, et resserrée par talochage, mais non lissée.
une couche de finition, de 3 à 8 mm d'épaisseur, qui donne son aspect esthétique à l'enduit, et peut constituer un complément d'imperméabilisation. Appliquée au moins 15 jours après le corps d'enduit, cette
couche est la moins dosée en ciment, pour être peu sensible au faïençage.
Les enduits "monocouches" d'imperméabilisation et de parement
Cette famille d'enduits, apparue vers 1970, représente en France, comme en Allemagne, une part très importante des surfaces d'enduits de façades. Quatre points les différencient des "bicouches" :
●
ce sont toujours des enduits dosés et adjuvantés avec précision, mélangés en usine, et livrés en sacs prêts à gâcher (parfois en silos mobiles) ;
●
leur application par projection mécanique (pompe à mortier, parfois pompe à plâtre ou pot de projection), se fait en deux passes successives (en général avec 2 à 5 heures d'intervalle) ;
●
un seul et même mélange, teinté dans la masse, sert à réaliser aussi bien la première que la seconde passe ;
●
l'épaisseur cumulée des deux passes avoisine 12 à 15 mm (pour assurer l'imperméabilisation, aucun point de l'enduit fini ne doit avoir moins de 10 mm) ;
●
ces enduits relèvent de la procédure de l'Avis Technique.
Plancher poutrelles-hourdis
Une poutrelle est un élément porteur longiforme, ou poutre de faible section.
Dans les planchers en béton, les poutrelles jouent un rôle porteur analogue à celui des solives des planchers de bois.
Les deux principaux types de poutrelles sont :
●
les profilés métalliques normalisés, à âme centrale et à ailes plus ou moins larges, tels que les IPE, IPN, UPN, etc.
●
les éléments préfabriqués en béton armé ou précontraint.
Un hourdis désigne les blocs manufacturés en béton de granulats, en béton léger ou céramique, en mousse isolante rigide, ou associant ces matériaux, et servant à remplir les entrevous, espaces vides entre les poutrelles de
béton armé ou de métal d'un plancher. Voir exemple de plancher poutrelles-hourdis.
Couronnement
Toute partie qui termine le haut d'un ouvrage : une corniche sur son entablement, un chaperon sur l'arase d'un mur de clôture, une lanterne sur un dôme, une mitre sur un conduit de fumée, etc., sont des couronnements.
Allège
Élément mural situé entre le niveau d'un plancher et l'appui d'une baie ; l'allège a la même largeur que la baie, ou la largeur de plusieurs baies juxtaposées, si elles sont séparées par des meneaux.
Linteau
Élément monolithe qui ferme le haut d'une baie et soutient la maçonnerie située au-dessus de l'ouverture, reportant sa charge vers les jambages, piédroits ou poteaux.
Le linteau peut être une pierre, une poutre de bois, un profilé d'acier, ou une poutre en béton coulée in situ ou préfabriquée. Selon sa position par rapport au chaînage horizontal, un linteau est dit intégré, associé ou
dissocié. Un linteau de grande largeur est un poitrail; lorsqu'il est composé de plusieurs pierres appareillées, le linteau est une plate-bande.
Planelle
Brique creuse ou bloc de béton peu épais (en général 5 cm), disposé sur chant le long des abouts de planchers en béton pour corriger la différence de nu, masquer ces abouts et les chaînages, et rétablir l'uniformité du
matériau de façade.
Harpe
Désigne soit une pierre ou brique en saillie, formant une attente pour une liaison ultérieure, soit un ensemble d'éléments maçonnés en alternance formant le parement d'un angle de deux murs.
Schéma d'une planelle (source DICOBAT)
Harpes (source DICOBAT)
Phénomène
Extrait du DTU 20.1 : 3.1.3 protection en cours de travaux par temps sec et chaud et par temps froid.
Par temps sec et chaud, on doit protéger le mortier de la dessiccation en employant des procédés adaptés au chantier et à la sécheresse, tels que : arrosages légers et fréquents, paillassons ou bâches
maintenus humides,...
Par temps froid (température inférieure à 5 °C), des précautions doivent être prises pour se prémunir contre le gel.
Les parties d'ouvrages accidentellement gelées doivent être démolies jusqu'à la partie saine, la surface de reprise étant traitée comme indiquée à l'article 3.1.4 ci-après.
Chaînages horizontaux
Extrait du DTU 20.1 : chaînages horizontaux
2.1.1.2.2
Dans les étages courants, le pourcentage minimal des armatures longitudinales des chaînages surmontant les murs extérieurs et intérieurs, rapporté à la section de béton du chaînage, est de :
formule dans laquelle sen représente la limite d'élasticité garantie de l'acier, en daN/mm².
En outre, la section des armatures longitudinales des chaînages, telle qu'elle résulte du pourcentage précédent, ne peut être inférieure à :
●
3 cm² dans le cas d'aciers de la nuance Fe E 22,
●
1,57 cm² (soit 2HA10) dans le cas d'aciers de la nuance Fe e 40,
●
1,50 cm² dans le cas d'aciers des nuances Fe E 45 et Fe E 50.
2.1.1.2.3
Dans le cas de planchers-terrasses en béton armé, la section minimale des armatures longitudinales des chaînages est de :
sen étant la limite d'élasticité garantie de l'acier, en daN/mm².
Chaînages verticaux
Extrait du DTU 20.1 : 2.12. : chaînages verticaux
2.1.2.1
Sauf exception définie en 2.1.2.3, des chaînages verticaux doivent être établis lorsque les trois conditions ci-après sont réunies :
●
●
●
les murs en maçonnerie sont porteurs ;
ces murs sont réalisés avec l'un des matériaux ci-après :
❍
briques creuses de terre cuite (à face de pose continue ou à rupture de joint) à perforations horizontales (norme NF P 13-301),
❍
blocs perforés de terre cuite à perforations verticales à enduire (norme NF P 13-305) ou destinés à rester apparents (norme NF P 13-306),
❍
blocs creux de granulats courants (norme NF P 14-301),
❍
blocs creux de granulats légers (norme NF P 14-304),
❍
blocs de béton cellulaire autoclavé (norme NF P 14-306) ;
le plancher haut du premier étage est en béton armé ou précontraint .2.1.2.2
La section d'armatures des chaînages verticaux, réalisée en acier à haute adhérence de la nuance Fe E 40, doit être au moins équivalente à celle qui correspond à 2 HA10. Ces armatures doivent être ancrées par retour
d'équerre dans les planchers ou les chaînages horizontaux.
Les recouvrements sont établis pour assurer la continuité.
Bibliographie
Textes de référence
●
DTU 20.1 Ouvrages en maçonnerie de petits éléments - Parois et murs.
●
DTU 21 Exécution des travaux en béton (mars 2004).
●
DTU 26.1 Enduits aux mortiers de liants hydrauliques (mai 1990).
●
Norme NF EN-771-3 Spécifications pour éléments de maçonnerie. (Parpaings)- Partie 3 : éléments de maçonnerie en béton de granulats (granulats légers et courants) (février 2004) (Boutique Afnor).
●
Norme NF P12-023-2 Spécifications pour éléments de maçonnerie - Partie 3 : éléments de maçonnerie en béton de granulats (granulats légers et courants) (février 2004) - Complément national a la NF EN-771-3
(Boutique Afnor).
●
NF P15-301 Liants hydrauliques - Ciments courants - Composition, spécifications et critères de conformité (Boutique Afnor).
●
FD P15-010 Guide d'utilisation des ciments (Boutique Afnor).
Documentation
Les communiqués de la Commission Prévention Produits mis en oeuvre (C2P) de l'AQC à télécharger au format PDF: en cours de mise à jour.
Fiche mise à jour : mai 2009
© Copyright SMABTP, 2002 - Tous droits réservés
© Copyright Agence Qualité Construction, 2006 - Tous droits réservés