MANUEL MAÇONNERIE DE TERRE CUITE

Transcription

MANUEL MAÇONNERIE
DE TERRE CUITE
01/05/2005
www.brique.be
Fédération Belge de la Brique
rue des Chartreux 19 bte 19
1000 Bruxelles
MANUEL MAÇONNERIE DE TERRE CUITE
1 BRIQUE
1.1 INTRODUCTION
1.2 BRIQUE: DEFINITION
1.2.1 Faces de la brique (NBN B 24-001)
1.2.2 Types (NBN B 23-002 et B 23-003)
1.3 DIMENSIONS DES BRIQUES
1.3.1 Définitions
1.3.2 Limites des dimensions moyennes de fabrication
1.4 CONSOMMATION DE BRIQUES
5
5
6
6
6
8
8
9
11
2 PROPRIETES DES BRIQUES
2.1 PROPRIETES HYGROMETRIQUES
2.1.1 Porosité
2.1.2 Autres grandeurs
2.2 STABILITE DE FORME
2.3 RESISTANCE A LA COMPRESSION
2.4 REACTION AU FEU
2.5 RESISTANCE AU GEL
13
13
13
14
16
17
18
20
3 CONCEPTION ET CALCUL DE MACONNERIE
3.1 NOTIONS
3.2 JOINTS DE DILATATION
3.2.1 Définition
3.2.2 Valeurs
3.2.3 Conclusion
3.3 APPAREILLAGES DE MACONNERIE
3.3.1 Règles
3.3.2 Types d’appareillages de maçonnerie
3.4 MACONNERIE DE PAREMENT
3.4.1 Définition
3.4.2 Fonctionnement
3.5 MACONNERIE PORTANTE
3.5.1 Maçonnerie portante non-calculée
3.5.2 Maçonnerie portante calculée
3.5.3 Avantages de la maçonnerie portante en briques
3.5.4 Projet de norme européenne
3.6 MACONNERIE ARMEE
3.6.1 Définition
3.6.2 Armature dans les joints horizontaux
3.6.3 Armature verticale
3.6.4 Applications
3.7 MORTIER DE MACONNERIE
3.7.1 Définition
21
21
23
23
23
23
24
24
24
26
26
26
27
27
28
36
37
39
39
39
40
40
42
42
3.7.2 Composants du mortier de maçonnerie (hydraulique)
3.7.3 Adjuvants
3.7.4 Types de mortiers de maçonnerie
3.7.5 Choix du mortier
3.7.6 Composition du mortier de maçonnerie normalisé
3.8 ISOLATION THERMIQUE
3.8.1 Obligations légales
3.8.2 Grandeurs stationnaires et calcul
3.9 RESISTANCE AU FEU
3.9.1 Définition
3.9.2 Notions de base
3.9.3 Valeurs pour la maçonnerie de briques selon la NBN B23-003
3.9.4 Conclusion
3.9.5 Exigences
3.10 ABSORPTION ACOUSTIQUE
3.10.1 Définition
3.10.2 Parois absorbantes
3.10.3 Calcul du temps de réverbération
3.11 INSONORISATION
3.11.1 Définition
3.11.2 Exigences relatives aux bruits aériens
3.11.3 Valeurs pour la maçonnerie de briques SB
3.11.4 Domaine d’application pour les constructions de murs
4 EXECUTION DE LA MACONNERIE
4.1 L’IMPORTANCE DE L’ETANCHEITE A L’AIR
4.2 LA CONSEQUENCE DES PONTS THERMIQUES
4.3 DETAILS D’EXECUTION
4.3.1 Mur creux avec vide d’air
4.3.2 Mur plein avec isolation extérieure et enduit extérieur
4.3.3 Crochets d’ancrages
4.3.4 Cheminées
4.3.5 Constructions mixtes
4.4 Protection de la maçonnerie
4.4.1 Maçonnerie fraîche
4.4.2 Définition des efflorescences
4.4.3 Définition des exsudations
4.5 CONTROLE
4.5.1 Contrôle des briques
4.5.2 Contrôle de la maçonnerie
4.5.3 Finition de la maçonnerie
5 DESCRIPTIF POUR CAHIER DES CHARGES
6 NORMES
42
45
46
48
49
51
52
62
75
75
75
75
75
76
77
77
77
77
79
79
80
84
86
89
89
89
90
90
95
95
96
97
98
98
98
100
101
101
103
105
107
109
1 BRIQUE
1.1 INTRODUCTION
La brique est un matériau de terre cuite utilisé comme élément de construction pour maçonnerie,
tant pour la maçonnerie de parement que pour la maçonnerie non-décorative pour murs intérieurs
(aussi appelée “maçonnerie de brique SB”).
Jusque fin mars 2006, la maçonnerie de parement doit satisfaire à la norme belge NBN B 23-002, et
la maçonnerie non-décorative à la norme NBN B 23-003. Après cette période, les deux types de
briques devront suivre les prescriptions d’une seule et même norme européenne EN 771-1. Cette
dernière peut d’ailleurs déjà être utilisée actuellement. Cette norme européenne fixe les caractéristiques qui doivent apparaître sur le marquage CE. Durant la période de transition (depuis décembre
2004), les deux normes peuvent être utilisées simultanément.
La NBN B 24-001 donne la définition suivante: Matériaux de maçonnerie – Terminologie:
– Brique pleine est une brique sans évidement, ou dont les évidements correspondent à moins
de 20% du volume total.
– La brique perforée est une brique dont les évidements correspondent à plus de 20% du
volume total. La section de chaque évidemment est inférieure à 6 cm2 et la plus petite dimension de chaque perforation ne dépasse pas 2 cm. Des évidements de plus grandes dimensions
sont autorisés pour faciliter la manutention.
La norme européenne EN 771-1 opère une distinction entre:
– Les produits de faible masse volumique (LD): les briques utilisées pour toute utilisation
en maçonnerie protégée dont le poids volumique sec est inférieur ou égal à 1000 kg/m3.
– Les produits de masse volumique élevée (HD): les briques utilisées pour toute utilisation
en maçonnerie non protégée ou les briques dont le poids volumique sec est supérieur à 1000
kg/m3.
Il ne faut pas perdre de vue que les normes mentionnées ci-avant, spécifient certes des critères mais
n’imposent aucune valeur aux produits. Il incombe au concepteur de fixer lui-même des chiffres
conformes aux critères de la norme (poids et résistance à la compression, par exemple) en fonction
de l’application qu’il envisage.
Le concepteur et l’entrepreneur doivent donc veiller à ce que les critères du cahier des charges
soient correctement notés et transmis au vendeur.
1.2 BRIQUE: DEFINITION
La norme EN 771-1 définit la brique comme un matériau de maçonnerie fait d’argile ou d’autre
matière argileuse, avec ajout ou non de sable, combustible ou autre adjuvant, porté à une température suffisamment élevée pour former une liaison céramique.
1.2.1 Faces de la brique (NBN B 24-001)
La face de pose est la face de la brique qui est posée horizontalement dans la maçonnerie.
Face de pose
Panneresse
Boutisse
1.2.2 Types (NBN B 23-002 et B 23-003)
– La brique étirée est fabriquée au moyen d’une étireuse. Elle est pleine ou perforée. Au moins
trois des six faces (une panneresse et deux boutisses) sont fabriquées de telle sorte qu’elles
puissent rester apparentes (lisse, écorcée, rugueuse, sablée ou non).
– La brique faite à la main est la brique obtenue en introduisant une quantité de pâte d’argile
préalablement sablée dans un moule; on obtient ainsi un aspect typiquement nervuré.
– La brique pressée est la brique obtenue en pressant mécaniquement la pâte argileuse dans
les moules; on obtient une brique nette et angulaire de forme.
Le terme brique de parement est utilisé dans le commerce pour désigner les briques pleines qui
sont utilisées pour une maçonnerie de parement. Leur fonction principale consiste en un rôle de
protection du bâtiment vis-à-vis de la pluie et un rôle décoratif pour le parement.
Le terme brique SB est utilisé dans le commerce pour désigner les briques perforées fabriquées
au moyen d’une étireuse, qui ne sont pas destinées à la maçonnerie décorative. Elles sont utilisées
tant pour la maçonnerie portante que non-portante.
Dans la pratique, on établit une distinction entre deux types de briques SB:
Brique SB ordinaire
Poids volumique: 1000 kg/m3 < ρ < 1600 kg/m3
Dans le commerce, ces briques sont généralement appelées ‘blocs treillis’ ou ‘briques snelbouw’
(pour briques de construction rapide).
Brique SB isolante (ISO-SB), généralement de poids volumique réduit.
Les appellations commerciales de ces briques isolantes présentent souvent le préfixe poro-, iso- ou
thermo-.
6
BRIQUE
Le poids volumique peut être diminué en augmentant le pourcentage de perforations ou en réduisant le poids du tesson.
Le poids du tesson représente le poids spécifique du matériau cuit.
TESSON
Masse céramique caractérisée par la composition de l’argile, la porosité, la courbe de cuisson et l’atmosphère du four.
Le poids spécifique du tesson peut être réduit en mélangeant à l’argile de la sciure de bois, ou d’autres matières organiques. Ces substances se consument durant la cuisson, ce qui accentue la formation de pores. Les pores contiennent de l’air confiné et immobile, propice à l’isolation thermique.
BRIQUE
7
1.3 DIMENSIONS DES BRIQUES
1.3.1 Définitions
Les dimensions sont toujours mentionnées dans l’ordre suivant et ce, à l’échelon international:
Longueur x Largeur x Hauteur (en mm)
Dimensions nominales
– Il s’agit des dimensions généralement utilisées dans le commerce pour désigner un format de brique.
Exemple: 290x140x140
Système modulaire
Les dimensions normalisées des briques reposent sur un système modulaire sur base de 10 cm.
Cela signifie que chaque dimension de la brique majorée de deux demi-épaisseurs de joints
doit être égale à 100 mm ou à un multiple de cette valeur. Les demi-modules sont également
possibles (150 mm, par exemple). On utilise les appellations dimension modulaire ou dimension
technique de coordination.
Mesure idéale pour la production
– La détermination des dimensions nominales relatives au système modulaire était jadis fondée
sur un joint vertical de 10 mm. La pratique a toutefois démontré que cette épaisseur suscitait
des difficultés et qu’un joint de 12 mm était plus facile à réaliser.
La mesure idéale pour la production a dès lors été adaptée à cette épaisseur de joint usuelle
et présente une valeur légèrement inférieure à la dimension nominale. Exemple: 288x138x138.
On utilise parfois aussi le terme dimension de fabrication.
DETERMINATION DES DIMENSIONS
Les dimensions peuvent être déterminées selon la NBN B 24-205 jusque fin mars; après cela,
selon la EN 772-16.
• Dimensions individuelles de production
D’après le § 3 de la NBN B 24-205 Détermination des dimensions:
Les trois dimensions extérieures de la brique individuelle seront mesurées 4 fois, suivant l’axe
des surfaces externes entre les bords et perpendiculairement à la direction de la mesure, au
millimètre près. Une dimension individuelle de production consiste en la moyenne de 4 mesures, exprimée en millimètres avec une décimale.
• Dimensions moyennes de production
Les dimensions moyennes de production sont calculées à partir des séries de mesures relatives
aux dimensions individuelles de production.
8
BRIQUE
1.3.2 Limites des dimensions moyennes de fabrication
La mesure idéale pour la production de briques permet une certaine tolérance. Les limites sont
déterminées par le matériau et le processus de production. Les tableaux ci-après comprennent les
valeurs limites des normes en vigueur.
Normes belges
Briques étirées selon la NBN B 23-002 et la NBN B 23-003:
Dimensions
Dimensions
Limites des
Ecart maximal entre la dimension
modulaires
de fabrication
dimensions
individuelle et la dimension moyenne
[mm]
[mm]
moyennes de
[mm]
fabrication [mm]
T1
T2
T3
50
38
35 – 42
±1
± 1,5
±2
60
48
45 – 52
±1
± 1,5
±2
67
55
52 – 59
±1
± 1,5
±2
75
63
60 – 67
±1
± 1,5
±2
100
88
85 – 92
± 1,5
±2
± 2,5
150
138
135 – 142
± 1,5
±2
± 2,5
200
188
185 – 192
±2
± 2,5
±3
250
238
234 – 242
±2
± 2,5
±3
300
288
284 – 292
±3
± 3,5
±4
La classe qui fixe l’écart maximal d’une dimension individuelle doit être préalablement mentionnée
dans le cahier des charges.
Briques moulées main selon la NBN B 23-002:
Dimensions
Dimensions de
modulaires [mm]
fabrication [mm]
Limites des dimensions
individuelles de
fabrication [mm]
50
38
34 – 42
60
48
44 – 52
67
55
51 – 59
75
63
58 – 68
100
88
83 – 93
200
188
182 – 194
250
238
232 – 245
300
287
281 – 295
BRIQUE
9
Normes européennes.
Limites selon la EN 771-1
L’écart dimensionnel des dimensions moyennes ne peut dépasser l’une des catégories suivantes,
définies préalablement:
T1:
± 0,40 √dimension de fabrication mm ou 3 mm selon la valeur la plus élevée
T1+: ± 0,40 √dimension de fabrication mm ou 3 mm pour la longueur et la largeur, selon celle
qui est la plus élevée, et
± 0,05 √dimension de fabrication mm ou 1 mm pour la hauteur, selon la valeur la plus élevée
T2:
T2+:
Tm:
± 0,25 √dimension de fabrication mm ou 2 mm selon la valeur la plus élevée
± 0,25 √dimension de fabrication mm ou 3 mm pour la longueur et la largeur, selon celle
qui est la plus élevée, et
± 0,05 √dimension de fabrication mm ou 1 mm pour la hauteur, selon la valeur la plus élevée
un écart en mm déclaré par le fabricant (plus large ou plus précis que les autres
catégories)
La dispersion maximale des mesures (c’est-à-dire la différence entre la plus grande et la plus
petite valeur mesurée des briques prises individuellement) doit appartenir à l’une des catégories,
définies préalablement:
R1:
0,6 √dimension de fabrication mm
R1+: 0,6 √dimension de fabrication mm, pour la longueur et la largeur et 1,0 mm pour la hauteur
R2:
R2+:
Rm:
0,3 √dimension de fabrication mm
0,3 √dimension de fabrication mm, pour la longueur et la largeur et 1,0 mm pour la hauteur ou
une dispersion de mesures en mm déclarée par le fabricant (plus large ou plus précis que
les autres catégories)
Des limites plus précises pour les écarts dimensionnels et les dispersions dimensionnelles peuvent
être utiles pour l’exécution d’une maçonnerie à joints minces, comme par exemple la maçonnerie
collée.
10
BRIQUE
1.4 CONSOMMATION DE BRIQUES
Le nombre spécifié concerne une paroi simple (épaisseur du mur = largeur de la brique) et est calculé
pour un appareillage d’une demi-brique, avec des joints horizontaux et verticaux de 12 mm. Les résultats du calcul théorique de la quantité de mortier nécessaire est donné dans les dernières colonnes.
Nombre par
Nombre par Litres de mortier Litres de mortier
m3
par m2
par m3
m2
de maçonnerie de maçonnerie de maçonnerie de maçonnerie
Dimensions
Dénomination
190x90x50
module M50
81
916
21
242
190x90x65
module M65
65
738
18
206
210x100x50
waalformaat WF
73
727
24
237
210x100x65
waaldikformaat WDF
59
585
20
201
190x90x90
module M90
50
568
15
173
210x100x40
vechtformaat
87
866
27
272
210x100x65
kustformaat
59
585
20
201
175x85x45
derdeling
94
1104
22
261
240x90x50
format espagnol
64
711
21
232
290x90x40
64
708
24
261
290x90x50
53
593
20
226
290x90x60
46
511
18
200
240x90x40
76
848
24
267
290x90x90
33
379
14
155
290x90x140
22
253
10
117
290x90x190
17
189
9
98
290x90x240
13
152
8
86
290x140x90
33
242
21
155
290x140x140
22
161
16
117
290x140x190
17
121
13
98
290x140x240
13
97
12
86
290x190x90
33
177
29
155
290x190x140
22
118
22
117
290x190x190
17
89
18
98
290x190x240
13
71
16
86
600x140x190
8
59
11
78
600x190x190
8
44
15
78
BRIQUE
11
2 PROPRIETES DES BRIQUES
2.1 PROPRIETES HYGROMETRIQUES
2.1.1 Porosité
DEFINITION
La porosité d’un matériau est le rapport entre le volume des pores et le volume total. La structure
des pores peut revêtir de nombreuses formes: ouvertes ou fermées, accessibles ou non par le biais
de canules, etc.
Les pores des briques sont généralement reliés entre eux.
IMPORTANCE DE LA POROSITE
La porosité exerce une influence déterminante sur certaines propriétés de la brique: mise en oeuvre, isolation thermique, résistance au gel et vieillissement, etc. La porosité est une notion complexe
qui ne peut pas se résumer à un chiffre.
Aisément applicables, les méthodes de mesure de l’absorption d’eau sont souvent utilisées par le
fabricant pour vérifier la régularité de la production.
METHODES DE MESURE
Les normes belges donnent diverses méthodes d’essai relatives à l’absorption d’eau, qui donnent
chacune certaines informations sur la porosité:
Succion d’eau (NBN B 24-202)
La face de pose de la brique est placée durant une minute dans un plateau contenant de l’eau.
L’absorption d’eau correspond alors au nombre de grammes d’eau absorbés par la brique, divisé par le nombre de décimètres carrés de la surface de brique immergée durant le test.
Exemple: une absorption d’eau de 50 grammes/dm2 ou un ‘Nombre de Haller’ de 50.
Absorption d’eau après 48 heures d’immersion (NBN B 24-203)
La brique est également plongée dans l’eau, mais elle est totalement immergée dès que sa face
supérieure devient visiblement humide. L’augmentation de poids est mesurée après 48 heures
d’immersion.
Exemple: une brique de 2 kg pèse 2,2 kg après 48 heures d’immersion. L’absorption d’eau s’élève
donc à 10 %.
Absorption d’eau sous vide (NBN B 24-213)
Après une certaine période d’absorption d’eau sous vide (pression résiduelle de 2,7 Pa), la brique reste encore immergée 24 heures à la pression atmosphérique. Parfois, le test ne comprend qu’un vide partiel. Les pores sous vide absorbent l’eau plus vite que les pores remplis
d’air, si bien que l’absorption d’eau est supérieure au résultat obtenu après 48 heures.
Quand on parle ‘d’absorption d’eau’, on désigne généralement le résultat du test d’absorption d’eau
(NBN B 24-203).
PROPRIETES DES BRIQUES
13
L’essai européen qui devra bientôt être utilisé porte la référence EN 772-11:
Méthodes d’essai des éléments de maçonnerie – Partie 11: Détermination de l’absorption de l’eau par
capillarité des éléments de maçonnerie en béton de granulats, en pierre reconstituée et naturelle et du
taux initial d’absorption d’eau des éléments de maçonnerie en terre cuite. Celle-ci est presque identique
à la NBN B 24-202 qui décrit l’essai de succion d’eau.
2.1.2 Autres grandeurs
CHALEUR MASSIQUE c [J/kg.K]
La quantité de chaleur nécessaire pour augmenter de 1 Kelvin la température de 1 kg du matériau.
Egalement appelée ‘chaleur spécifique’.
La chaleur massique c des briques est comprise entre 0,84 et 0,92 kJ/kg.K.
Cette valeur influence l’inertie thermique: les murs en briques se réchauffent lentement et ne
rejettent la chaleur que plus tard, lorsqu’il fait plus froid. Cette inertie aplanit les fluctuations
thermiques au sein du bâtiment.
Ce phénomène est dû à la massivité des maçonneries en briques. Pensez, par exemple, à une
caravane aux parois légères pourvues de panneaux isolants: en été, un vrai four le jour et une
glacière la nuit...
HUMIDITE D’EQUILIBRE [vol %]
Le pourcentage d’eau maintenu en situation d’équilibre par le matériau sous une hygrométrie relative donnée.
Cette valeur joue un rôle important pour le comportement thermique de la maçonnerie, car
l’eau est un bon conducteur de chaleur. En situation ordinaire, la maçonnerie de briques est
sèche, de sorte qu’elle conserve ses propriétés isolantes.
humidité d’équilibre (vol%)
16
14
12
Brique
10
Béton cellulaire
8
6
Brique silico calcaire
4
2
0
100
80
60
40
Hygrométrie relative (%)
La brique est le matériau de maçonnerie qui présente la plus faible humidité d’équilibre, grâce à la
structure spécifique de ses pores. En effet, cette structure permet aux maçonneries en briques de
rester presque toujours sèches.
14
CONDUCTIVITE THERMIQUE λ [W/m.K]
La quantité de chaleur traversant 1 mètre d’épaisseur de matériau sous un régime permanent, par
unité de temps, par mètre carré et par gradient de température entre les deux faces du matériau.
La mesure de la conductivité thermique s’effectue via un séchage artificiel des matériaux en laboratoire. Vu la faible humidité d’équilibre des briques, le coefficient de conductivité thermique mesuré
ne diffère guère de la valeur pratique dans un bâtiment habité, contrairement à d’autres matériaux
de construction susceptibles de contenir beaucoup d’eau.
TAUX D’HUMIDITE ψ
Les normes de calcul de la conductivité thermique utilisent les valeurs λUi en λUe déterminées via
l’adaptation des valeurs de laboratoire au taux d’humidité normalisé ψ (NBN B62-002).
Ψ ou e fuU (1) aux valeurs λ du laboratoire, conforEn pratique, on applique un facteur multiplicatif efψΨ
mément à la EN 1745.
Les valeurs normalisées de ces facteurs sont:
Mur intérieur
Parement
Ψi [m3/m3] ou
Ψe [m3/m3] ou
ui [kg/kg]
ue [kg/kg]
Brique
0,007
0,075
10
Brique silico-calcaire
0,012
0,090
10
Béton ordinaire
0,025
0,090
4
Béton allégé d’argile expansée
0,020
0,090
4
Béton allégé d’autre adjuvant
0,030
0,050
4
Bloc de béton cellulaire autoclavé (1)
0,026
0,150
4
Matériau de construction
fψ/fu
15
2.2 STABILITE DE FORME
DEFINITION
La stabilité de forme d’un matériau (de construction) est son aptitude à conserver ses dimensions
dans un environnement externe variable.
La stabilité de forme est déterminée par trois paramètres:
a) La dilatation thermique α
Déformation générée par les fluctuations thermiques.
Pour un même écart thermique, la déformation sera d’autant plus importante que le coefficient
α sera élevé. Il est donc préférable d’opter pour un matériau présentant un α très faible.
b) Le retrait et gonflement hygrométrique εr
Déformation générée par la rétention d’eau.
Egalement appelée ‘retrait et fluage’. Il est conseillé d’utiliser un matériau de construction
insensible ou peu sujet à ce phénomène.
c) Le retrait au durcissement
Déformation subie par un matériau durant une longue période après la fabrication.
Ce facteur ne s’applique pas aux briques car leur fabrication ne requiert aucun liant.
VALEURS
Matériau
Dilatation
Gonflement
Retrait au durcissement
thermique [mm/m.K]
hygrométrique [mm/m]
[mm/m]
Brique
0,005
≤0,1
Aucun
Béton
0,010
≤0,4
0,2 à 0,7
Silico-calcaire
0,012
≤0,4
0,2 à 0,7
Béton
0,012
0,4 ≤ εr ≤ 0,6
0,5 à 1,1
Les chiffres relatifs à la dilatation thermique et au retrait au durcissement sont extraits de la brochure ‘Scheuren in woningen’, publiée par la ‘Stichting Bouwresearch’ (Pays-Bas). Les chiffres relatifs
au gonflement hygrométrique proviennent des normes belges NBN B 23 003, B 21-001, B 21-002 et
B 21-003.
CONCLUSION
La maçonnerie de briques est le type de construction le plus stable. Il faut un tassement du sol ou
une portance insuffisante des fondations avant que des fissures n’apparaissent.
Ces propriétés expliquent la durabilité et la tradition séculaire des maçonneries de briques.
16
2.3 RESISTANCE A LA COMPRESSION
DEFINITION
Le terme ‘résistance à la rupture’ ou ‘résistance à la compression’ désigne la pression requise par
millimètre carré pour briser le matériau.
Ce facteur est mesuré sur la surface réelle (brute) (= L x B) indépendamment du pourcentage de
perforations et s’exprime en Newton par millimètre carré: N/mm2.
NOTIONS
Résistance individuelle à la compression
Selon la NBN B 24-201 Essais de matériaux de maçonnerie – Compression, la brique est soumise,
après nivellement au mortier normalisé, à une pression régulièrement croissante entre deux
plaques jusqu’à sa rupture.
Dans la EN 772-1, on utilise une méthode similaire sur au moins six briques dont on détermine alors la résistance moyenne à la compression.
–
–
Résistance moyenne à la compression (NBN B 24-301 et NBN EN 771-1)
Selon la définition de la NBN B 24-301, cette valeur est la moyenne arithmétique des résistances individuelles mesurées dans un échantillon de plusieurs briques.
Dans la norme européenne EN 771-1, la détermination de cette valeur est moins évidente. Des
critères complémentaires sont imposés. Ainsi, aucune brique de l’échantillon testé ne peut présenter une résistance à la compression qui soit inférieure à 80% de la valeur moyenne. Pour les
briques de catégorie I (c’est-à-dire les briques pour lesquelles au contrôle interne lors du processus de fabrication, vient s’ajouter un contrôle par un tiers) le lot de briques doit atteindre
cette valeur moyenne de la résistance à la compression avec une certitude de 95%. Le calcul
s’effectue à l’aide de méthodes statistiques, généralement basée sur une distribution normale
de Gauss.
Ces deux critères imposés dans la norme européenne ont pour but de maîtriser la dispersion des
valeurs individuelles. Celle-ci est également importante pour l’évaluation des performances. De
petits écarts individuels par rapport à la moyenne attestent d’une qualité régulière (donc excellente)
des briques, qualité qui est garante d’une maçonnerie homogène. De grandes différences individuelles par rapport à cette même moyenne trahissent une qualité irrégulière (donc inférieure) de la brique, ce qui donnera une maçonnerie susceptible de présenter des zones plus faibles. Pour éviter
cette ambiguïté, on utilise en Belgique la notion suivante:
Résistance caractéristique (fbk selon la NBN B 24-301)
Il s’agit de la résistance à la compression atteinte ou dépassée par au moins 95 % des briques
d’un lot. Généralement, ce calcul s’effectue aussi au moyen de méthodes statistiques basées sur
une distribution normale de Gauss.
17
2.4 REACTION AU FEU
DEFINITION
La réaction au feu d’un matériau de construction est l’ensemble des propriétés relatives à son
influence sur la naissance et le développement d’un incendie. Il ne faut pas confondre cette propriété avec la résistance au feu de la maçonnerie de briques.
NOTIONS
Un matériau est non combustible lorsqu’il ne présente aucun signe extérieur de dégagement calorifique durant un essai normalisé au cours duquel il est exposé à un échauffement spécifié. Un matériau
de construction est ininflammable s’il ne présente aucune propension à développer des gaz dont la
nature et la quantité risquent de déclencher un incendie en phase gazeuse, c’est-à-dire de produire
des flammes.
Classification belge
Un matériau de construction appartient à la classe A0 ou est réparti parmi 4 classes de combustibilité: A1, A2, A3 et A4. La classe A0 comprend les matériaux de construction considérés
comme non combustibles. Les autres classes donnent une gradation de l’inflammabilité et de la
vitesse de propagation des flammes, à tester suivant une méthode française et une méthode
britannique.
Classification européenne
Un matériau de construction est réparti (EN 13501) en classes de combustibilité et d’inflammabilité: A1, A2, B, C, D, E et F. La classe A1 comprend les matériaux de construction qui, à
aucun moment, ne participent à l’incendie ou à sa propagation.
REACTION AU FEU DES BRIQUES
La brique appartient à la classe de résistance au feu A0 de la classification belge.
Dans la classification européenne, la brique appartient également à la classe de résistance au feu la
plus élevée A1. La disposition du 4 octobre 1996 de la Commission européenne définit la brique
ayant une teneur en matériau organique inférieure à 1,0% (pourcentage massique ou volumique
selon ce qui est le plus élevé), comme appartenant à la classe A1 sans qu’aucun test complémentaire
ne soit requis.
Ainsi classée A0 selon la classification belge, la brique peut donc être utilisée dans
toute application (voir tableau suivant).
18
EXIGENCES IMPOSEES AUX MATERIAUX
L’Arrêté Royal du 7 juillet 1994 (M.B. du 26 avril 1995 et du 31 décembre 1996), modifié par l’A.R.
du 19 décembre 1997 (M.B. du 30 décembre 1997) et l’A.R. du 4 avril 2003 (M.B. du 5 mai 2003),
impose diverses exigences aux matériaux destinés à des bâtiments.
Ces exigences sont valables pour tous les bâtiments neufs dont le permis de construire est demandé à partir du 1er janvier 1998, sauf dans les cas suivants:
– bâtiments ayant au maximum deux niveaux et une superficie totale inférieure ou égale à
100 m2 (BB);
– maisons unifamiliales (BB et BM);
– bâtiments industriels (BB, BM et BE). Ces derniers doivent encore faire l’objet d’un arrêté.
Parois verticales des:
exigence
Locaux et espaces techniques
Parkings
Cuisines collectives
Salle de machines et gaines
– d’ascenseurs et monte-charge
A0
– de paternosters, transporteurs à conteneurs et monte-charges à
chargement et déchargement automatiques
– d’ascenseurs hydrauliques
Gaines vide-ordures et les locaux de réception des ordures
Chemins d’évacuation
Cages d’escaliers intérieures (y compris: sas et paliers)
A1
Paliers d’ascenseurs
Cuisines particulières, à l’exception des BB
Parements de façades (hormis les recouvrements décoratifs au niveau
du rez-de-chaussée)
Ne concerne ni les menuiseries ni les joints d’étanchéité
A2
Cabines d’ascenseurs et monte-charge
Salles
Autres locaux
– dans des bâtiments bas (BB)
A3
– dans des bâtiments moyens (BM)
A4
– dans des bâtiments élevés (BE)
A4
Bâtiments bas (LG): h < 10 m
Bâtiments de hauteur moyenne (MG): 10 m ≤ h ≤ 25 m
Bâtiments hauts (HG): h > 25 m
La hauteur h correspond à la distance entre le niveau du plancher fini de l’étage le plus élevé et le
niveau le plus bas des voies entourant le bâtiment et utilisables par les véhicules des services d’incendie. Le toit n’abritant que des locaux techniques n’est pas pris en compte.
19
2.5 RESISTANCE AU GEL
DEFINITION
La résistance au gel est le degré de résistance d’un matériau à résister à une succession de cycles
gel – dégel. On admet généralement que la gélivité est due à l’expansion de l’eau dans les pores en
cas de gel. Si les pores sont totalement remplis d’eau et que cette dernière ne peut être évacuée à
temps durant le gel, la glace exerce une pression interne sur la brique et la fait éclater. La résistance
au gel est déterminée sur base d’essais normalisés.
NOTIONS
On distingue trois catégories de briques. La NBN B 23-003 donnent les définitions suivantes:
Résistance nulle: la brique ne convient pas pour les maçonneries extérieures apparentes.
Résistance ordinaire: la brique peut être affectée à toutes les applications, sauf à celles qui
requièrent une résistance au gel élevée.
Résistance élevée: la brique peut être affectée aux applications suivantes:
– murs pleins non protégés et fortement exposés;
– parois extérieures de murs creux non ventilés;
– parois extérieures peintes;
– murs de soutènement;
– surfaces horizontales.
L’utilisation de briques de la catégorie “résistance élevée au gel “ doit s’effectuer conformément aux
règles de l’art, qui exigent notamment de drainer les surfaces horizontales et de ne pas peindre la
face extérieure avec une peinture étanche à la vapeur.
Pour chaque catégorie, on peut encore tenir compte de l’exposition du matériau aux conditions climatiques. On retrouve ce principe dans la norme européenne EN 771-1, où les briques sont réparties parmi trois classes d’exposition:
F0 – Conditions climatiques clémentes
F1 – Conditions climatiques modérées
F2 – Conditions climatiques sévères
RESISTANCE AU GEL DES BRIQUES
La résistance au gel des briques est testée selon la norme NBN B 27-009 + add2: 1983: Résistance
au gel et cycles gel-dégel.
Presque toutes les briques de parement sont au minimum de classe ‘résistance ordinaire au gel’; la
plupart sont de classe ‘résistance élevée au gel’.
Au niveau européen, la résistance contre les conditions climatiques F2 est déterminée par l’avantprojet de norme EN TS-772-22.
Si les briques SB sont destinées à une application requérant une certaine résistance au gel, cette
condition devra être clairement et explicitement mentionnée dans le cahier des charges et lors de
la commande. Les briques SB sont généralement destinées à être enduites, il n’est donc pas nécessaire qu’elles soient résistantes au gel. On fabrique assez couramment des briques SB présentant
une résistance ordinaire au gel mais elles ne sont pas disponibles partout.
20
3 CONCEPTION ET CALCUL DE MACONNERIE
3.1 NOTIONS
– Maçonnerie apparente
Maçonnerie soumise à des exigences esthétiques. Ces exigences ne sont toutefois pas toujours
aussi draconiennes que pour le parement.
Pour la maçonnerie décorative, comme la maçonnerie de parement, l’esthétique revêt une
importance primordiale. La maçonnerie décorative est réalisée à l’aide de “briques de
parement” (NBN B 23-002). La brique SB ordinaire n’est pas destinée à la maçonnerie
décorative.
La maçonnerie apparente ‘ordinaire’ est destinée à rester visible mais n’a pas la valeur
esthétique de la maçonnerie décorative. Les briques SB sont souvent affectées aux ouvrages ordinaires, comme les murs intérieurs de garages d’habitations. Toutes les briques SB
ne conviennent pas pour ces applications, si bien que le cahier des charges et le bon de
commande doivent spécifier ‘briques SB pour maçonnerie apparente’. Dans le cas contraire, le fournisseur risquerait de livrer des briques à surface nervurée.
– Maçonnerie non apparente
Maçonnerie non soumise aux précipitations, comme les murs intérieurs, mais aussi les murs
extérieurs préservés des intempéries par le biais d’un enduit ou d’un revêtement adéquat.
– Maçonnerie intérieure
Maçonnerie non soumise aux précipitations, comme les murs intérieurs, mais aussi les murs
extérieurs préservés des intempéries par le biais d’un enduit ou d’un revêtement adéquat.
– Maçonnerie extérieure
Les maçonneries soumises au climat extérieur doivent être pourvues de briques résistantes au gel.
La plupart du temps la qualité ‘résistance ordinaire’ suffit.
Certaines applications (têtes de cheminées, parements de murs creux dont le vide est entièrement rempli de matériau isolant, surfaces inclinées, murs de soutènement dont l’arrière est difficilement calfeutrable, etc.) requièrent toutefois la qualité ‘résistance élevée au gel’.
– Maçonnerie non portante
Maçonnerie ne contribuant pas à la stabilité du bâtiment.
– Maçonnerie portante
Maçonnerie contribuant à la stabilité du bâtiment. Dans les petits bâtiments – comme les maisons unifamiliales – il suffit généralement de prévoir les épaisseurs de mur traditionnelles. Des
calculs ne sont pas nécessaires.
CONCEPTION ET CALCUL DE MACONNERIE
21
Pour des bâtiments plus hauts, il est nécessaire de calculer les contraintes de compression et
de poser des exigences particulières aux briques et au mortier (ainsi qu’à la qualité d’exécution). Dans pareil cas, on parle de maçonnerie portante calculée. C’est à l’ingénieur en stabilité
qu’il incombe de déterminer si un mur doit être considéré comme une maçonnerie portante
‘ordinaire’ ou ‘calculée’.
– Autres types de maçonnerie
Les normes et certains manuels mentionnent d’autres types de maçonnerie: ‘maçonnerie à isolation thermique’, ‘maçonnerie à isolation acoustique’, ‘maçonnerie ignifuge’, etc. Dans la pratique, les maçonneries sont généralement soumises à plusieurs exigences à la fois. Ainsi, la
maçonnerie ignifuge (le long des gaines d’ascenseur, par exemple), doit très souvent offrir une
isolation acoustique.
22
3.2 JOINTS DE DILATATION
3.2.1 Définition
Les joints de dilatation et de tassement sont réalisés sous forme de joints élastiques divisant la
maçonnerie en sections mutuellement indépendantes.
Les joints de tassement sont nécessaires lorsque des tassements différentiels risquent d’apparaître,
soit en vertu de la nature du sous-sol, soit en cas de différences au niveau des contraintes (exemple:
un mur de jardin dans le prolongement de la façade d’un bâtiment). Si le sol de fondation est homogène, les joints de dilatation permettent une certaine expansion du matériau afin d’éviter l’apparition de fissures dans la maçonnerie. La distance entre les joints de dilatation dépend du type de
matériau utilisé.
3.2.2 Valeurs
Le tableau ci-dessous (suivant la NBN B 24-401) donne la distance maximale autorisée (en m) entre
deux joints de dilatation successifs, en fonction de l’expansion de l’humidité et de l’épaisseur du mur:
Matériau
Gonflement hygrométrique [mm/m]
Epaisseur du mur
d ≤ 140 mm
d > 140 mm
Brique
0,1
30
30
Béton
0,4
8
12*
Silico-calcaire
0,4
8
12*
0,4 < ε ≤ 0,6
6
8*
Béton cellulaire
*Les murs sont dépourvus d’ouvertures et ne présentent aucune concentration de contraintes; dans
le cas contraire, les valeurs respectives seront 8 m et 6 m.
Vu que la maçonnerie de parement est exposée à des conditions climatiques plus rudes que la
maçonnerie intérieure, nous conseillons une valeur plus basse pour la feuille extérieure de murs
creux fortement isolés: 15 à 20 m.
La distance entre joints de dilatation peut être augmentée de 50% si les joints de la maçonnerie
sont armés (voir paragraphe 3.6).
3.2.3 Conclusion
La grande stabilité de forme est l’un des principaux atouts des briques ce qui permet de réduire le
nombre de joints de dilatation par rapport aux autres matériaux de construction.
23
3.3 APPAREILLAGES DE MACONNERIE
Actuellement, le monde de la construction utilise principalement l’appareillage en demi-briques.
Cependant, d’autres appareillages peuvent être mis en œuvre. Une série de règles constructives
pour les appareillages de maçonnerie découlent d’années de pratique du mur plein en maçonnerie.
3.3.1 Règles
L’appareillage doit satisfaire à certaines conditions:
–
Entre deux tas successifs, les joints verticaux doivent être décalés l’un par rapport à l’autre
d’au moins h/4 (h = hauteur du tas) avec un minimum de 4 cm. Sinon, il faut veiller à la stabilité
de l’ensemble.
–
Des morceaux de briques où la hauteur dépasse la longueur ou la largeur, ne peuvent jamais
être mis en œuvre (surtout important pour les ouvertures).
–
Il est déconseillé de mettre en œuvre différents types de briques dans une même maçonnerie.
3.3.2 Types d’appareillages de maçonnerie
Appareillage de panneresses ou appareillage en demibrique ou appareillage grec
Les joints verticaux sont décalés de la demi-longueur de la brique.
Appareillage en quart de brique
Les joints verticaux sont décalés d’un 1/4 ou 3/4 de la
longueur de la brique.
Appareillage en croix
La maçonnerie se compose successivement de tas
de boutisses et de panneresses.
24
Appareillage en chaîne
Tous les tas sont composés d’une succession d’une
boutisse et de deux panneresses.
Appareillage flamand
Tous les tas sont composés d’une succession d’une
boutisse et d’une panneresse.
Appareillage libre
La maçonnerie est composée d’une succession aléatoire de boutisses, panneresses et de quarts de
briques.
25
3.4 MACONNERIE DE PAREMENT
3.4.1 Définition
La maçonnerie de parement est une maçonnerie décorative qui protège le bâtiment de la pluie. La
maçonnerie de parement est le parement le plus durable et, contrairement à d’autres matériaux,
remplit sa fonction durant des siècles sans perdre de son efficience. Elle constitue la feuille extérieure dans un mur double, souvent appelé mur creux.
3.4.2 Fonctionnement
Première protection contre la pluie
Au cours d’une forte averse d’une dizaine minutes, ce sont pas moins d’environ 10 litres d’eau qui
tombent sur la feuille extérieure du mur creux. Grâce à la capacité qu’a une maçonnerie de briques
d’absorber l’eau (pouvoir tampon), une grande partie de cette eau est absorbée par les briques, tandis qu’une partie s’écoule le long de la feuille extérieure vers le bas du mur et que le reste s’écoule
à l’intérieur de la coulisse. La capacité d’absorber l’eau augmente avec
la capillarité des matériaux de maçonnerie. La brique est l’élément de
maçonnerie qui montre la capillarité la plus importante. Par contre,
pour les matériaux qui sont peu ou pas capillaires, l’eau s’écoule essentiellement vers le bas de la feuille extérieure du mur. Ces coulées sont
à l’origine de salissures sur ces matériaux.
Seconde protection contre la pluie
Après que le mur ait été soumis un certain temps à la pluie, l’eau
s’écoule le long du mur du parement, du côté intérieur de la coulisse.
Cette eau est récoltée par les membranes d’étanchéité, en pied de mur
et au-dessus des linteaux, et évacuée vers l’extérieur par des joints
verticaux ouverts. Cette seconde barrière rend impossible toute pénétration de l’eau à l’intérieur du bâtiment. Les détails d’exécution doivent être réalisés avec soin.
CONCLUSION
De par sa durée de vie quasi illimitée et sa double protection vis-à-vis de notre climat pluvieux, il
n’existe aucune alternative au mur creux en maçonnerie de briques qui atteigne sa qualité.
26
3.5 MACONNERIE PORTANTE
Un bâtiment en maçonnerie portante est une construction dont la maçonnerie assure le support du
bâtiment.
Bien que la maçonnerie portante existe depuis des siècles – les maisons unifamiliales traditionnelles
sont toujours réalisées en maçonnerie portante – l’étude systématique de cette technique et des
méthodes de calcul y afférentes n’a commencé que vers 1960. On a donc repris une grande partie
des méthodes de calcul utilisées pour le béton armé.
3.5.1 Maçonnerie portante non-calculée
La résistance à la rupture de la maçonnerie de briques dépend du type de briques et de mortier
utilisé. La résistance à la compression de la maçonnerie de briques SB ordinaires est rarement inférieure à 5 N/mm2, tandis que les contraintes de compression moyennes affectant les murs des bâtiments bas ne dépassent généralement pas 1 N/mm2.
Il est dès lors généralement superflu de calculer la maçonnerie des maisons unifamiliales, à condition
de respecter certaines règles élémentaires:
– murs de caves: au moins 29 cm d’épaisseur;
– murs portants de longueur suffisante: au moins 14 cm d’épaisseur si le bâtiment comporte jusque trois étages;
– murs non portants: au moins 9 cm d’épaisseur.
Dans de nombreux cas, il serait judicieux d’opter pour des épaisseurs de murs plus faibles par souci
de stabilité mais pas pour d’autres aspects: isolation thermique, isolation acoustique, aménagement
de saignées, etc.
Ces règles ne s’appliquent pas aux maçonneries de briques SB allégées dont la résistance caractéristique à la compression peut être inférieure à 5 N/mm2. L’affectation de ces briques à la maçonnerie
portante requiert une épaisseur d’au moins 19 cm. En règle générale, il vaut mieux ne pas construire de mur portant dont la hauteur libre est supérieure à 25 x l’épaisseur, sauf s’il est suffisamment
soutenu latéralement.
CONCLUSION
On peut affirmer que la résistance des maçonneries de briques à la compression est toujours un
multiple des contraintes effectives exercées dans les maisons unifamiliales traditionnelles, si bien
qu’il est superflu d’imposer des exigences particulières à ce sujet dans le cahier des charges.
27
3.5.2 Maçonnerie portante calculée
On fait généralement appel à un bureau d’étude pour le calcul de stabilité des maçonneries.
Ci-dessous, un récapitulatif des principales exigences de la norme NBN B 24-301 Conception et calcul
des maçonneries.
Comme pour le béton et l’acier, il existe deux méthodes de calcul:
– méthode des états-limites;
– méthode des contraintes admissibles.
Dans la pratique, elles débouchent toutes deux sur des résultats similaires, pour peu que l’on reste
dans le domaine des déformations élastiques et que les coefficients de sécurité soient du même
ordre de grandeur.
La méthode de calcul est subdivisée en trois volets:
1. détermination des sollicitations et des contraintes (effectives) qui en résultent;
2. calcul de la résistance mécanique de la maçonnerie à la compression;
3. contrôle des possibilités de reprise des contraintes par la maçonnerie.
3.5.2.1 Partie 1: Calcul des contrainte effectives
Toute construction peut être soumise à trois types d’influences:
– actions permanentes: son poids propre
A définir sur base des données nominales relatives aux matériaux utilisés. Chiffres disponibles
dans la NBN B 03-102.
– actions variables: les sollicitations
Valeurs nominales et caractéristiques disponibles dans les NBN B 03-002 et NBN B 03-103.
– actions accidentelles
Le calcul des contraintes effectives générées par ces actions respecte les règles de stabilité classiques. Pour des raisons d’ordre pratique, les contraintes suscitées par les sollicitations horizontales
et verticales sont calculées séparément.
Sollicitations horizontales
Les actions du vent sur les bâtiments résidentiels de six étages maximum sont généralement négligeables. Pour les bâtiments plus élevés, le calcul de ces contraintes est absolument indispensable.
La norme NBN B 24-301 stipule qu’un bâtiment non soumis aux actions du vent doit malgré tout
résister à une sollicitation horizontale égale à 1 % de la sollicitation verticale permanente, appliquée
au centre de gravité de chaque mur porteur entre les étages (ou à mi-hauteur du bâtiment si la sollicitation verticale permanente est identique à chaque étage).
Sollicitations verticales
Compte tenu du sens de la portée du plancher, la sollicitation du mur peut être réduite aux charges
verticales appliquées aux extrémités supérieures et inférieures, avec une excentricité due au
moment transmis par le plancher. Ces excentricités sont généralement faibles.
28
Chiffres disponibles dans la NBN B 24-301.
On admet que les charges verticales locales (charges concentrées) se répartissent de manière uniforme suivant le dessin:
3.5.2.2 Partie 2: Calcul de la résistance mécanique de la maçonnerie
La résistance mécanique de la maçonnerie dépend des facteurs suivants:
– résistance à la compression;
– résistance au cisaillement;
– résistance à la flexion.
La maçonnerie de briques est généralement conçue afin d’être essentiellement résistante à la compression.
3.5.2.2.1 Résistance caractéristique de la maçonnerie à la compression (fk)
Dans l’attente de la norme européenne en la matière, la Belgique continue à appliquer la norme
NBN B 24-301.
Cette dernière stipule diverses méthodes pour déterminer la résistance caractéristique de la
maçonnerie à la compression:
1. Tests de compression sur murs
Tests menés sur murs ou colonnes à l’échelle réelle (NBN B 24-212). Vu leurs coûts élevés, ces
essais ne sont effectués que dans le cadre d’un programme de recherche ou dans des cas particuliers. Dans la pratique, l’interprétation statistique et, partant, la détermination de la résistance caractéristique de la maçonnerie à la compression n’est pas possible.
2. Tests de compression sur murets
Tests effectués sur des murets de faible épaisseur ou sur de petits piliers (NBN B 24-211).
La résistance à la compression est généralement déduite de 15 tests successifs. Si seuls trois
tests sont effectués, il faudra prévoir une mesure d’évaluation supplémentaire.
3. Tests de compression sur matériaux
La résistance caractéristique de la maçonnerie à la compression est généralement déterminée
sur base de la catégorie de mortier et de la résistance caractéristique à la compression corrigée fbk des briques. La norme comprend des tableaux à ce sujet. L’intégration de facteurs de
sécurité réduit les valeurs obtenues par le biais de cette méthode.
29
EXPLICATION DU FACTEUR DE FORME
Deux briques présentant la même dureté, mais de formats différents, donneront une valeur différente lors de la mesure de la résistance à la compression (charge de rupture divisée par la surface de
pose). Pour une dureté identique, les briques hautes et étroites ont une résistance à la compression
inférieure à celle des briques basses et larges.
Ce phénomène (qui concerne tous les éléments de maçonnerie) est imputable à la contraction
(frettage) générée à la surface des éléments par les tôles de la presse. En effet, la friction des plaques métalliques empêche la dilatation latérale des briques, si bien que ces dernières peuvent
absorber une contrainte de compression plus élevée. Plus la brique est haute par rapport à sa
surface de pose, moins cet effet se manifeste. Une brique basse subira beaucoup de frictions et
se verra attribuer une résistance à la compression mesurée plus importante.
Pour les matériaux isotropes tels que le béton plein ou le mortier, le problème de la comparabilité est résolu via la réalisation d’échantillons de dimensions identiques. Ainsi, le béton est
généralement mesuré au sein d’un cube de 200 x 200 x 200 mm. Les briques SB ne sont pas
isotropes (notamment en raison de leurs perforations), si bien que l’on utilise un facteur de
forme permettant de comparer les mesures de différents formats.
La norme belge NBN B 24-301 donne les valeurs de ce facteur de forme pour les différentes
dimensions, permettant de convertir les résistances à la compression mesurées en un format
théorique de 200 x 200 x 200 mm. Les briques hautes et étroites possèdent un facteur de
forme approximativement égal à 1. Les briques SB dont la hauteur est inférieure à la largeur et
à la longueur (cas le plus fréquent) possèdent un facteur de forme situé entre 1 et 2.
Il existe de nombreux ‘facteurs de forme’ et les valeurs de la norme belge ne sont pas incontestées, à l’instar des facteurs morphologiques des normes étrangères. En effet, il s’agit généralement de facteurs empiriques et les opinions en la matière sont aussi nombreuses que les
experts. Pourtant, les facteurs de forme ne sont pas dénués d’intérêt. Même s’ils ne sont jamais
parfaitement corrects, ils démontrent que nous ne pouvons pas nous contenter de comparer
les résultats inférieurs des briques ‘minces’ avec les valeurs élevées des briques ‘plates’.
Les normes étrangères et la norme européenne EN 772-1 comportent des facteurs de forme
parfois très différents de ceux de la Belgique. D’une manière générale, on peut dire que les
chiffres de la norme belge sont plus extrêmes et impliquent des corrections plus importantes.
30
3.5.2.2.2 Résistance caractéristique corrigée à la compression (fbk,corr)
La résistance caractéristique corrigée fbk,corr est obtenue en divisant la résistance caractéristique à la
compression fbk par un ‘facteur de forme c’. La forme de l’échantillon exerce une influence importante sur le résultat de l’essai de compression.
La norme NBN B 24-301 Conception et calcul des maçonneries comprend des tableaux permettant de
déterminer la résistance caractéristique de la maçonnerie à partir de la résistance des briques de maçonnerie et du mortier à la compression. La réalisation d’essais sur murs entiers n’est pas nécessaire.
Pour pouvoir affecter ces tableaux à des dimensions différentes de celles de l’échantillon soumis à
l’essai de compression, on corrige la résistance caractéristique à la compression en la divisant par
un ‘facteur de forme c’.
Tableau avec facteurs de forme pour maçonnerie portante
Longueur x hauteur
c
x largeur
290 x 140 x 90
1,65
290 x 190 x 90
1,73
290 x 140 x 140
1,23
290 x 190 x 140
1,27
290 x 140 x 190
1,04
290 x 190 x 190
1,08
290 x 140 x 240
0,94
290 x 190 x 240
0,97
31
Exemple :
Une série d’essais de compression effectués sur des briques SB de 290x140x140 donne une résistance
moyenne à la compression de 17,7 N/mm2, calculée à partir de 20 valeurs de 16,3 à 19,1 N/mm2.
L’écart standard permet de mesurer la dispersion des résultats.
L’écart standard s =
√
∑
(x – xm)2
= 0,75
n–1
où
x une valeur mesurée pour la résistance à la compression
xm la résistance moyenne à la compression (17,7 en l’occurrence)
n le nombre d’essais de compression effectués (20)
La résistance caractéristique à la compression vaut :
fbk = fbm – 1,64. s = 17,7 – 1,64. 0,75 = 17,2 N/mm2
La valeur corrigée de la résistance caractéristique à la compression est:
fbk, corr = fbk / c = 17,2 / 1,23 = 14 N/mm2
Cet exemple montre clairement que la valeur corrigée de la résistance caractéristique à la compression est bien inférieure à la résistance moyenne à la compression de la brique.
3.5.2.2.3 Utilisation de tableaux pour déterminer la résistance caractéristique de la
maçonnerie à la compression
Le tableau ci-dessous permet de déterminer la résistance caractéristique de la maçonnerie à la
compression en fonction de la catégorie du mortier normalisé et de la valeur corrigée de la résistance caractéristique des briques à la compression.
Catégorie de mortier
fbk,corr
[N/mm2]
M1
M2
M3
Valeurs de fk
M4
M5
[N/mm2]
≥60
17,7
15,5
13,2
50
16,5
13,8
11,5
45
15,3
12,8
10,5
40
14,3
12,0
10,0
35
13,3
11,0
9,0
7,7
6,5
30
12,2
10,0
8,0
7,0
6,0
25
10,9
9,2
7,3
6,2
5,3
20
9,6
8,0
6,3
5,3
4,5
15
8,2
6,8
5,3
4,5
3,8
10
5,9
5,3
4,2
3,6
3,0
5
3,3
3,1
2,7
2,5
2,2
2,5
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
Des briques dotées d’une résistance caractéristique corrigée élevée, ne sont pas courantes.
32
3.5.2.3 L’élancement des murs
L’élancement géométrique peut être contrôlé conformément à la NBN B 24-301.
L’élancement géométrique S fournit au concepteur des informations utiles sur la nécessité de
construire des murs de refend à l’extrémité d’une paroi d’une épaisseur donnée.
S= ρ
lf =
ρ=
lf
d
hauteur libre l entre les planchers pour les appuis articulés,
ou 3/4 l si l’encastrement est suffisant aux extrémités supérieure et inférieure du mur.
Exemple: plancher en béton au-dessus et au pied du mur.
facteur dépendant des conditions propres aux bords verticaux (aucun, 1 ou 2
murs de refend) et du rapport hauteur l/ longueur a du mur considéré (voir graphique).
S doit être ≤ 25 pour les murs porteurs.
33
VALEURS PRATIQUES
L’élancement géométrique des murs porteurs dépend du rapport entre la hauteur et l’épaisseur du
mur, d’une part, et de sa longueur, d’autre part. Cette longueur a correspond à la distance entre les
axes longitudinaux du (des) mur(s) de renforcement.
L’encastrement à la tête et au pied du mur joue également un rôle important.
Les règles générales suivantes peuvent être appliquées:
– Pour une épaisseur de mur de 14 cm
La hauteur maximale autorisée pour un mur porteur isolé s’élève à 3,5 m.
Dérogations: cette valeur peut être dépassée:
– avec un mur de refend sur un coté: si l ≤ a.
Exemple: si l = a/2, la hauteur l peut atteindre 6 m maximum.
– avec un mur de refend de chaque côté: si l ≤ 2a.
Exemple: si l = a, l (a) peut atteindre 7 m maximum.
A partir d’une longueur de 3,5 m, la hauteur l de 3,5 m ne peut être dépassée que moyennant
la pose de deux murs de refend.
– Pour une épaisseur de mur de 19 cm
La hauteur maximale admise pour un mur porteur isolé s’élève à 4,75 m.
Dérogations: cette valeur peut être dépassée:
– avec un mur de refend sur un coté: si l ≤ a.
Exemple: si l = a/2, la hauteur l peut atteindre 8 m maximum.
– avec un mur de refend de chaque côté: si l ≤ 2a.
Exemple: si l = a, l (a) peut atteindre 9,5 m maximum.
A partir d’une longueur de 4,75 m, la hauteur l de 4,75 m ne peut être dépassée que moyennant la pose de deux murs de refend.
34
3.5.2.4 Le facteur de réduction φ
Le facteur de réduction φ se lit dans un diagramme en fonction de l’élancement géométrique S et
de l’excentricité relative m des charges.
m=
e=
d=
6e
d
l’excentricité des charges, selon la NBN B 24-301
l’épaisseur du mur
Le facteur de réduction φ est donné dans le diagramme ci-dessous:
35
3.5.2.5 Partie 3: Contrôle final de la résistance de la maçonnerie
Le contrôle de la stabilité de la maçonnerie consiste à démontrer que les contraintes exercées sur
la maçonnerie sont inférieures à la résistance admissible par la maçonnerie, compte tenu de l’excentricité des sollicitations et de l’élancement des murs.
En pratique, la méthode de travail est la suivante:
A partir de la résistance caractéristique à la compression fbk de la brique, la résistance caractéristique corrigée fbk,corr est calculé. A partir du tableau ci-dessus et de la résistance moyenne du
mortier fm, la résistance caractéristique fk de la maçonnerie est connue.
On réduit celle-ci par un facteur de réduction φ pour tenir compte de l’excentricité et de
l’élancement du mur. La multiplication de cette résistance réduite de la maçonnerie par l’épaisseur du mur (φ x fk x d) donne la charge par mètre courant que le mur peut supporter.
Vous pouvez trouver un module de calcul sur le site internet de la Fédération Belge de la Brique:
www.brique.be
3.5.3 Avantages de la maçonnerie portante en briques
La maçonnerie portante en briques trouve ses principales applications dans la construction de maisons et d’appartements, pour la maçonnerie non calculée comme pour la maçonnerie calculée. Il est
surtout utile de disposer d’un plan de projection équilibré – les travées régulières sont également
intéressantes, mais pas indispensables.
La méthode de construction avec maçonnerie portante en briques est généralement bien meilleur
marché car elle ne requiert pas d’ossature en béton. Le secteur de la brique peut fournir des briques présentant diverses résistances à la compression, mais plus les contraintes de compression
imposées seront élevées, plus il faudra effectuer de contrôles lors de la réception des briques et du
mortier.
La maçonnerie portante en briques SB offre divers atouts en plus de ses avantages flagrants, comme
faible prix de revient, mise en oeuvre simple et rapide:
– meilleure isolation acoustique (si utilisation de briques lourdes)
– aucun risque de fissures (construction homogène)
– absence de concentration de contraintes (bonne répartition des charges), ce qui revêt également une certaine importance pour les transformations ultérieures
– meilleure isolation thermique (si utilisation de briques allégées)
36
3.5.4 Projet de norme européenne
D’ici quelques années (2010), le calcul de la maçonnerie se fera selon les règles de calcul recommandées dans la norme européenne Eurocode 6 (EC6) Design of masonry structures Part 1.1: General
rules for buildings – Rules for reinforced and unreinforced masonry (EN 1996 – 1 – 1).
EC6 laisse également la possibilité de déterminer la résistance caractéristique de la maçonnerie à
partir d’essais sur des murs ou d’une combinaison de matériaux – briques et mortier. C’est généralement cette option qui est choisie. Contrairement à la norme belge, EC6 utilise la résistance
moyenne à la compression de la brique, comme déterminée dans la EN 771-1. (voir paragraphe 2.3)
Résistance caractéristique de la maçonnerie selon EC 6:
La résistance caractéristique de la maçonnerie est déterminée par:
1) le résultat des essais de compression sur murs selon la norme européenne 1052-1.
2) le résultat du calcul à partir des résistances à la compression du mortier et des briques avec:
2a) Avec un mortier classique et un mortier léger
Pour une maçonnerie dont les éléments de maçonnerie ont une résistance moyenne à la
compression (fb) ne dépassant pas 75 N/mm2 (pour un mortier classique), la formule suivante
est proposée:
fk = K. fb0,7. fm0,3
où:
fk résistance caractéristique de la maçonnerie à la compression
fb résistance normalisée des briques de maçonnerie à la compression
fm résistance moyenne du mortier à la compression
K constante, fonction du type de brique et de la nature de la maçonnerie.
Pour un mortier classique et des briques SB avec des perforations ≤ 55%: K = 0,45
> 55%: K = 0,35
La résistance normalisée fb = la résistance moyenne à la compression x le facteur de forme δ.
Ce facteur de forme tient compte de l’influence exercée par le format des briques sur la
résistance à la compression mesurée, car les formules de calcul ont été établies sur base d’un
cube de 10 cm de côté.
37
Les valeurs à utiliser pour le facteur de forme δ sont (EN 772-1):
δ
Largeur de brique [mm]
Hauteur
50
100
150
200
250
40
0,80
0,70
-
-
-
50
0,85
0,75
0,70
-
-
65
0,95
0,85
0,75
0,70
0,65
100
1,15
1,00
0,90
0,80
0,75
150
1,30
1,20
1,10
1,00
0,95
200
1,45
1,35
1,25
1,15
1,10
250
1,55
1,45
1,35
1,25
1,15
de brique [mm]
Ce facteur de forme est différent de celui de la norme belge car il repose sur d’autres formules
2b) Avec un mortier à couche mince
Si la résistance normalisée de la brique à la compression est inférieure à 50 N/mm2, la formule
suivante est d’application:
fk = K. fb0,70
où:
K pour les briques SB avec perforations ≤ 55%: K = 0,7
> 55%: K = 0,5
Remarque:
L’annexe nationale de l’EC6, dans laquelle ces coefficients sont fixés, est encore en cours d’élaboration. Des modifications dans les diverses formules sont encore possibles à l’avenir.
38
3.6 MACONNERIE ARMEE
3.6.1 Définition
La maçonnerie armée permet d’augmenter les propriétés mécaniques (contraintes de traction et
de cisaillement) de la maçonnerie. Le mur est renforcé et la distance entre les joints de dilatation
peut être augmentée.
La maçonnerie armée devient ainsi une bonne alternative au béton armé, tout en conservant les
avantages de la maçonnerie de briques: meilleure esthétique, meilleures propriétés physiques (isolation thermique et isolation acoustique), plus économique.
Les nouvelles prescriptions européennes ainsi que les prescriptions belges donnent des indications
sur le calcul, la pose et l’utilisation de la maçonnerie armée.
3.6.2 Armature dans les joints horizontaux
En Belgique, on utilise:
– des armatures rondes pour les joints de mortier
– des armatures plattes pour la maçonnerie collée
Les armatures sont toujours galvanisées mais peuvent aussi être couvertes d’une couche de protection epoxy ou être en acier inoxydable. Le choix dépend de l’environnement dans lequel les armatures sont placées.
Ces armatures se composent de 2 barres longitudinales et d’une barre diagonale. Les barres longitudinales sont profilées pour assurer une meilleure adhérence.
Différents essais ont démontré que la maçonnerie pourvue d’une telle armature continue possédait
une résistance à la compression jusqu’à 20 % supérieure à celle d’une maçonnerie dépourvue d’armature. Cette maçonnerie possède également un moment de rupture supérieur face aux sollicitations latérales.
39
3.6.3 Armature verticale
Cette armature peut être notamment intégrée:
– dans les perforations de la brique;
– dans des gaines spécialement maçonnées à cet effet;
– entre deux murs.
Dans ces cas, il est possible d’utiliser des barres présentant un diamètre plus important et/ou une
meilleure adhérence.
Il convient toutefois de prévoir un espace suffisant pour le scellement des barres dans le béton,
sinon l’armature sera rapidement affectée par la corrosion.
3.6.4 Applications
3.6.4.1 Eléments soumis à une flexion verticale
– Poutres – Linteaux
Les poutres en maçonnerie armée peuvent être calculées de la même manière que le béton armé –
voir Eurocode 6.
La maçonnerie en briques se caractérise par son aptitude à pouvoir supporter une flexion relativement importante avant de présenter des fissures. Elle se fissure donc moins vite que le béton.
Pourtant, on fixe des limites aux longueurs de portée.
L’avantage de ces poutres est leur apparence esthétique. Elles sont donc recommandées pour la
maçonnerie apparente.
– Poutres de ceinture
Les poutres de ceinture solidarisent les murs extérieurs et augmentent ainsi la stabilité de l’ensemble. Elles reprennent et répartissent les efforts de traction qui proviennent des sollicitations horizontales (vent, déformations). Traditionnellement, les poutres de ceinture sont en béton armé; une
alternative consiste à placer des armatures dans les joints de la maçonnerie.
40
Ceci apporte divers avantages:
– la maçonnerie ne comporte pas de ‘corps étrangers’ (béton) qui occasionnent des ponts thermiques et diminuent les propriétés physiques de la maçonnerie.
– on évite des fissures aux endroits de contact entre la maçonnerie et le béton.
– le placement d’armatures dans les joints permet une économie financière par rapport à l’option d’une poutre de ceinture en béton armé.
– Murs sur appuis déformables
Soumis à une sollicitation, telle que le poids propre ou une surcharge, tous les éléments portants
subissent un fléchissement. Si la maçonnerie repose sur un plancher ou une poutre qui fléchit fortement, cela peut mener à une fissuration de la maçonnerie. La maçonnerie armée empêchera cette
fissuration ou, du moins, la réduira.
– Augmentation de la distance entre joints de mouvement
Comme nous le savons, les murs de briques sont ceux les moins sujets au phénomène de retrait.
Ceci est également très bénéfique pour la stabilité des joints de dilatation. Pourtant, il existe une
limite pour la longueur des murs (voir le paragraphe relatif aux joints de dilatation).
La distance entre les joints de dilatation peut être augmentée de 50% si les joints de la maçonnerie
sont armés.
– Bâtiments soumis a des charges accidentelles
Les murs des bâtiments qui se trouvent dans des zones où l’on s’attend à de grands tassements des
fondations doivent être armés. Ainsi:
–
les murs liaisonnés seront homogènes
–
les murs auront le même comportement que de grandes poutres armées.
3.6.4.2 Eléments soumis à une flexion horizontale
Ici aussi, on constate un accroissement non négligeable du moment de rupture par rapport au
moment de fissuration. La flexion générée lors de la fissuration dépend toutefois de l’élasticité et de
la résistance à la traction des matériaux, de l’épaisseur du mur, etc.
On peut citer comme exemples:
–
les murs soumis à l’action du vent: c’est le cas des bâtiments industriels, des murs des grands
stades soumis au déplacement d’air;
–
les murs de soutènement ou les murs de caves;
–
les murs soumis à la poussée de l’eau (pression de l’eau).
41
3.7 MORTIER DE MACONNERIE
3.7.1 Définition
Le mortier est un mélange homogène de sable et de liant(s) combiné à une certaine quantité d’eau
et auquel certains adjuvants peuvent être ajoutés. On distingue trois types de mortiers de maçonnerie: les mortiers pour application courante, les mortiers pour maçonnerie à joints minces et les
mortiers légers.
L’objectif du mortier consiste à liaisonner les briques et à répartir les sollicitations.
3.7.2 Composants du mortier de maçonnerie (hydraulique)
3.7.2.1 Ciment
Le ciment est un liant hydraulique qui durcit au contact de l’eau de gâchage. Depuis septembre
2000, la norme NBN- EN 197-1 est d’application pour les types de ciment ordinaires. La norme
NBN B 12-001 a été supprimée.
La répartition des produits est fondée sur leur teneur en composants essentiels (clinker Portland,
laitier de haut fourneau, fraisil siliceux et calcaire).
Ancienne dénomination Dénomination actuelle
P
PPz
HL
LK
CEM II/A–M*
CEM III/A
PPz
CEM II
Ciment Portland avec pouzzolane
Portland composé
HK, HL en LK
CEM III
Ciment de haut fourneau
CEM III/B
CEM V
Ciment composé
CEM IV
Ciment pouzzolanique
CEM III/C
CEM V/A
*
Ciment Portland
CEM I
CEM II/B-M
HK
P
CEM I
La lettre M représente différentes matières premières. Le M est remplacé par;
– V s’il s’agit de cendres volantes
– S s’il s’agit de laitier (jusque 35 %)
– T s’il s’agit de schiste argileux
– L s’il s’agit de pierre à chaux
De M est maintenu s’il s’agit d’une combinaison de matières mentionnées ci-dessus.
42
**
Chaque ciment doit contenir du sulfate de calcium qui permettra de réguler la liaison. La
quantité de ce produit doit néanmoins faire l’objet d’une limitation draconienne afin d’éviter
la formation de sulfoaluminate de calcium expansif (ettringite ou sel de Candlot) à l’issue de
la liaison
*** La teneur en chlorure doit demeurer limitée afin d’éviter la corrosion des armatures.
Remarque :
Les normes NBN B 12-108 et -109 sont toujours applicables pour les ciments spéciaux tels que le
ciment à haute résistance aux sulfates (HSR) ou le ciment à teneur limitée en alcalis (LA). Le type
de ciment LA est recommandé pour les parois externes de murs creux destinés à être peints. Les
propriétés du ciment blanc ne sont pas normalisées. Le ciment à faible chaleur d’hydratation est
depuis peu repris dans les normes européennes.
Les classes de résistance de chaque type doivent répondre aux exigences mécaniques et physiques
suivantes; on opère une distinction entre une prise normale (N) ou rapide (R):
Classe
Résistance à la compression [N/mm2]
2 jours
7 jours
32,5N
-
≥ 16,0
32,5R
≥ 10,0
-
42,5N
≥ 10,0
-
42,5R
≥ 20,0
-
52,5N
≥ 20,0
-
52,5R
≥ 30,0
-
28 jours
Temps de début
Expansion
de prise [min]
[mm]
≥ 32,5
≤ 52,5
≥ 75
≥ 42,5
≤ 62,5
≥ 60
≥ 52,5
-
≥ 45
≤ 10
La version R s’utilise surtout pour le décoffrage anticipé et la précontrainte du béton.
Exemple :
Le ciment Portland I d’une résistance à la compression (28 jours) comprise entre 42,5 N/mm2 et
62,5 N/mm2 avec prise rapide est codé comme suit:
CEM I 42,5 N (comparable à l’ancien P 40)
L’expérience établit des restrictions en matière d’utilisation:
– Utilisation interdite: CEM I 52,5 par temps très chaud (> 20°C)
classe de résistance 32,5 par temps très froid (< 5°C)
– Dans l’eau de mer:
utiliser exclusivement le HSR.
43
3.7.2.2 Sable
Le sable forme la structure du mortier, la liaison des grains de sable est assurée par le ciment et,
éventuellement, par la chaux. Bien que le maçon préfère traditionnellement utiliser un sable fin, on
peut aussi faire un mortier de bonne plasticité avec un sable mi-grossier ou grossier (D = 2mm).
Plus le sable est grossier, moins le mortier sera sensible au gel. Le sable fin, et surtout le sable
contenant de l’argile (sable jaune gras) exige un dosage important en eau et liant. Dès lors, la tendance au retrait est accrue.
Il est utile de demander une attestation relative à la composition lors de la livraison sur chantier.
Pour le mortier de maçonnerie, il est préférable d’utiliser du sable mi-grossier et grossier dont la
granulométrie est comprise entre 0,08 et 2 mm.
Dans la norme européenne EN 13139, le sable est exprimé selon la dimension du plus fin et du plus
gros grain d/D en mm (ex: 2/4).
Dimensions
Limites des passants cumulés [% de poids]
des grains
Limite supérieure
Limite inférieure
[mm]
2D
1,4D
D
d
0,5d
0/1
100
95 à 100
85 à 99
-
-
0/2
100
95 à 100
85 à 99
-
-
0/4
100
95 à 100
85 à 99
-
-
0/8
100
98 à 100
90 à 99
-
-
2/4
100
95 à 100
85 à 99
0 à 20
0à5
2/8
100
98 à 100
85 à 99
0 à 20
0à5
Plus cette structure est lourde (ou plus le sable est grossier) plus le mortier sera résistant. Plus le
sable est grossier, moins il faudra de liant pour enrober les grains de sable. Bien que certaines caractéristiques du mortier soient moins importantes pour les murs intérieurs enduits que pour les façades exposées au gel, la qualité du mortier et, partant, du sable, ne peut pas être négligée.
3.7.2.3 Eau
L’eau est un “mal nécessaire” pour la préparation du mortier.
Elle est nécessaire pour activer le liant, mais un excès d’eau nuit à la qualité du mortier, qui devient
alors poreux, moins résistant, plus sujet au retrait et plus lent à durcir.
Le coefficient eau/ciment revêt donc une grande importance. D’un autre côté, l’eau ne doit pas être
enlevée trop vite du mortier. En été, il peut même s’avérer judicieux d’humidifier les briques.
L’eau impure exerce un impact extrêmement néfaste sur la qualité du mortier.
44
3.7.3 Adjuvants
Ces produits influent sur l’ouvrabilité du mortier ou les réactions chimiques générées par la liaison
du mortier.
Il faut faire preuve d’une grande prudence avec les quantités et, de préférence, éviter les adjuvants.
En effet, il existe suffisamment de mortiers présentant les caractéristiques requises sans les inconvénients inhérents aux adjuvants. Les adjuvants ne sont pas des produits miracles pour obtenir un bon
mortier à partir d’un mélange mal dosé ou composé de produits inappropriés... Leur impact bénéfique sur une caractéristique s’exerce souvent au détriment des autres.
L’utilisation d’adjuvants peut notamment occasionner une diminution de l’adhérence brique / mortier et accroître considérablement le risque d’efflorescences.
La norme européenne EN 934-2 Adjuvants pour béton,mortier et coulis – Adjuvants pour béton – Partie
2: Définitions, exigences, conformité, marquage et étiquetage est d’application.
Voici les différents types d’adjuvants qui existent:
– Accélérateurs de prise
Accroissent l’hydratation des grains de ciment.
Utilisés pour le colmatage des fuites d’eau, les travaux d’étanchéisation ou la maçonnerie
immergée.
Ces produits accentuent souvent le retrait et affectent la résistance du mortier.
– Retardateurs de prise
L’effet inverse du précédent.
Leur utilisation n’est justifiable qu’en cas de temps exceptionnellement chaud et sec.
Si un mortier à prise plus lente est nécessaire dans des conditions ordinaires, il est recommandé d’utiliser un mortier bâtard.
– Plastifiants
Accroissent l’élasticité et l’homogénéité du mortier.
Respecter scrupuleusement les recommandations du fabricant.
– Fluidifiants
Diminuent la tension superficielle de l’eau et favorisent dès lors l’humidification des grains de
ciment.
– Entraîneurs d’air
Allègent le mortier et accroissent son ouvrabilité. Cependant l’augmentation de la quantité
d’air confiné conduit à une diminution de la résistance du mortier.
45
3.7.4 Types de mortiers de maçonnerie
3.7.4.1 Mortiers de maçonnerie normalisés
Depuis février 2005, la norme européenne EN 998-2 est d’application.
En ce qui concerne les mortiers de maçonnerie normalisés, la norme NBN-EN 998-2 précise les
types suivants:
Type de mortier selon le projet (art. 3.2 de la NBN-EN 998-2): mortier livré pour des exigences
d’utilisation spécifiques
Type de mortier selon l’usage (art. 3.3 de la NBN-EN 998-2): mortier pour usage ordinaire (G),
mortier-colle (T) et mortier léger (L).
Type de mortier selon la méthode de fabrication (art. 3.4 de la NBN-EN 998-2): mortier humide
industriel, mortier sec industriel et mortier partiellement préparé en usine.
La classification suivante est dépendante de la résistance individuelle à la compression du mortier.
Classe de
M1
M 2,5
M5
M 10
M 15
M 20
Md
1
2,5
5
10
15
20
d
résistance
Résistance à
la compression
[N/mm2]
d est une résistance à la compression supérieure à 25 N/mm2 déclarée par le fabricant.
La norme belge NBN B 14-001 (retirée) distingue les mortiers de maçonnerie normalisés en mortiers de ciment et mortiers bâtards selon leur résistance moyenne à la compression après 28 jours.
Mortiers de maçonnerie normalisés
Mortiers de ciment
Mortiers bâtards
M1
M2
M3
M4
M5
20
12
8
5
2,5
Rèsistance à la
compression après
28 jours [N/mm2]
Note: Les catégories ci-dessus sont encore utilisées dans la norme NBN B 24-301 pour le calcul de
la maçonnerie.
Mortier de ciment
Le mortier de ciment pur présente une meilleure résistance à la compression que le mortier bâtard,
si bien que sa prise est plus rapide. Par contre, il est davantage exposé au retrait.
Mortier bâtard
Le mortier est composé de ciment et de chaux aérienne (Ca(OH)2). Il présente le grand avantage
d’être plus élastique et plus facile à mettre en œuvre que le mortier de ciment pur. Son retrait est
en outre nettement moins marqué. Les adjuvants ne sont pas nécessaires. Le temps de durcissement
est relativement plus long, ce qui peut parfois s’avérer gênant lors de la mise en œuvre, surtout
quand s’annonce un temps de gel.
46
Grâce à un dosage précis des adjuvants en usine, la plupart des fabricants de mortier peuvent livrer
des mortiers prédosés (voir plus loin) qui présentent les avantages du mortier bâtard (facilité de
mise en œuvre) et ceux du mortier de ciment (prise rapide).
3.7.4.2 Mortiers (légers) isolants
La NBN-EN 998-2 définit un mortier de maçonnerie allégé comme un mortier de maçonnerie avec
poids volumique sec après durcissement inférieur à 1300 kg/m3. Certains adjuvants rendent ces
mortiers de maçonnerie plus légers et donc, plus isolants.
Un mortier léger ou isolant permet d’améliorer quelque peu la résistance thermique de la maçonnerie.
A titre de comparaison: mortier de ciment:
1.900 kg/m3
mortier bâtard:
1.600 kg/m3
Un mortier isolant est toujours un mortier industriel.
3.7.4.3 Mortier de maçonnerie industriel ou mortier préparé en usine
Pour maintenir la stabilité du rapport entre les composants du mortier, ce qui est difficile avec une
bétonnière classique, il peut être fait usage de mortiers préparés en usine. Ceux-ci présentent
l’avantage d’une qualité certifiée. Trois possibilités se présentent: un mortier humide, un mortier sec
et un mortier semi-sec.
A. Mortier humide préparé en usine
Un mortier humide préparé en usine est un mortier composé et mélangé en usine, pour un usage
sur le chantier. Il s’agit d’un mortier livré sur chantier dans des bacs, et contenant des inhibiteurs de
prise pour maintenir l’ouvrabilité du mortier pendant 24 heures, par exemple. Le processus de durcissement s’amorce au contact de la brique.
Inconvénients :
– le ralentissement de la prise ne permet pas d’atteindre la hauteur d’étage en un seul jour;
– dans la pratique, le temps de mise en oeuvre spécifié est souvent dépassé;
– les adjuvants accroissent le risque d’efflorescence.
B. Mortier sec préparé en usine
Un mortier sec préparé en usine est un mortier composé et mélangé en usine, que l’on mélange
avec l’eau sur le chantier selon les prescriptions d’utilisation du fabricant. Un mélange sec pour
mortier est livré dans un silo.
Inconvénients :
– lors du remplissage sur chantier, le mélange sec est injecté dans le silo, ce qui entraîne une
démixtion partielle due au fait que les particules plus lourdes parviennent plus vite au fond;
– le coefficient eau-ciment dépend de l’opérateur.
C. Mortier partiellement préparé en usine
Un mortier partiellement préparé en usine est un mortier où en usine, les composants sont stockés
dans un silo à plusieurs compartiments; le dosage et l’ajout d’eau se fait sur chantier selon les prescriptions d’utilisation du fabricant. Le silo comprend deux compartiments: un pour le sable et un
pour le liant et les adjuvants éventuels. Il faut acheminer un nouveau silo à chaque fois.
47
Avantages du mortier de silo
– précision et régularité du dosage;
– possibilité d’ajuster la fluidité;
– peu de perte de temps durant la préparation du mortier;
– absence d’inhibiteur de prise;
– possibilité d’ajouter d’éventuels adjuvants à l’aide d’un doseur;
– protection des composants contre les intempéries;
– aucun gaspillage de matières premières, aucun déchet d’emballage.
3.7.4.4 Mortier colle
Le mortier colle est un mortier pour lequel la dimension des grains de sable ne dépasse pas 2 mm
et qui est spécialement destiné à la mise en oeuvre de briques, blocs avec des joints de 3 à 6 mm.
Le mortier conduit généralement à une plus grande adhérence entre les briques et le mortier qu’un
mortier traditionnel.
Le mortier colle n’est pas mis en œuvre au moyen d’une truelle, mais bien d’une pompe destinée
spécialement à cet effet et composée d’un mélangeur, d’une pompe et d’un pistolet-doseur. La couleur d’un parement à joints minces apparaît plus intense; la couleur de la brique est prédominante
sur la couleur des joints. La composition demeure une recette secrète du fabricant.
3.7.4.5 Mortier à joints minces
Un mortier à joints minces permet des joints d’une épaisseur de 4 à 7 mm et permet d’obtenir une
apparence similaire à celle d’une maçonnerie mise en œuvre avec un mortier colle. Les performances du mortier sont comparables à celles d’un mortier traditionnel. Un mortier à joints minces est
mis en œuvre au moyen d’une truelle.
3.7.5 Choix du mortier
Pour le choix d’un mortier adapté à chaque application, il est important que les performances du
mortier correspondent aux caractéristiques de la brique. Il s’agit ici d’abord des capacités de rétention d’eau du mortier. Deuxièmement, il ressort des calculs constructifs de l’architecte/constructeur,
des exigences relatives à la résistance à la compression à laquelle le mortier doit satisfaire.
Il est logique que la résistance à la compression du mortier corresponde à celle des briques.
La NBN 14-001 (retirée): Mortier de maçonnerie émettait les recommandations suivantes:
Résistance à la
fbk,corr brique [N/mm2]
compression du
(NBN B 24-301)
mortier [N/mm2]
20
> 20
12
12 ≤ fbk,corr ≤ 48
8
8 ≤ fbk,corr ≤ 32
5
5 ≤ fbk,corr ≤ 20
2,5
2,5 ≤ fbk,corr ≤ 10
48
Le choix du mortier dépend également du type de maçonnerie:
La norme néerlandaise NEN 3835 prescrit:
Résistance à la
Type
Application principale
compression du
mortier [N/mm2]
I
Ouvrages étanches à l’eau
II
Toute maçonnerie exposée aux intempéries et maçonnerie
portante intérieure
17,5-10
12,5-5
Idem que pour II, mais pour le cas où la maçonnerie n’est pas
III
exposée à des intempéries particulièrement sévères telles que
10-5
pluies battantes ou risque d’infiltration
IV
V
Maçonnerie intérieure portante et non portante
Ouvrages dans lesquels la maçonnerie doit reprendre
5-2,5
2,5
certaines déformations
3.7.6 Composition du mortier de maçonnerie normalisé
Le dosage du ciment dans le mortier doit être précis.
En effet:
– une quantité insuffisante de ciment donnera un mortier poreux sans cohésion
– un ciment surdosé donne un mortier fortement sujet au retrait et non adhérent à la brique.
C’est une erreur de penser qu’un surcroît de ciment ne peut que renforcer le mortier.
Le choix du sable est également important. Pour un mortier de maçonnerie, il est préférable de
faire usage d’un sable moyen à gros dont la dimension des grains est comprise entre 0,063 et 2 mm.
49
A titre informatif, des compositions possibles de mortier de maçonnerie suivant la NBN B 14-001
(retirée) sont données ci-après.
Résistance à la
Composition
compression du
[kg par m3
Ciment
Chaux
Chaux
Sable
mortier [N/mm2]
sable]
C
G
X
S
20
C 400
1
-
-
3
12
C 300
1
-
-
4
8
C 250 G 50
2
1
-
9
5
C 200 G 100
1
1
-
6
2,5
C 150 G 150
1
2,5
-
7
8
C 200 X 100
2
-
1
10
5
C 150 X 150
2
-
1
7
2,5
C 100 X 200
2
-
2,5
11
2,5
X 400
-
-
2
5
C
G
X
S
=
=
=
=
ciment
chaux hydratée grasse
chaux hydraulique artificielle
sable sec non tassé
50
Dosage en volumes des composants
ρ
ρ
ρ
ρ
=
=
=
=
1100 kg/m3
600 kg/m3
950 kg/m3
1500 kg/m3
3.8 ISOLATION THERMIQUE
La crise pétrolière des années 70 a engendré une véritable explosion du nombre d’études sur les
mesures à prendre en matière d’économie d’énergie, dont celles pour les bâtiments.
Des méthodes de calculs ont été développées afin de chiffrer la rétention calorifique des habitations
en fonction des trois formes de transmission de chaleur: la conduction par un matériau (par exemple, un panneau isolant), la convection ou transfert de chaleur par déplacement d’air chaud et froid,
et le rayonnement de chaleur d’une paroi vers l’ambiance extérieure. Ces calculs étant très complexes et fastidieux, une méthode de calcul simplifiée basée sur le comportement isolant en régime
stationnaire des divers éléments de construction (fenêtres, murs, toitures et sols) a été établie.
Il s’agit de la NBN B 62-301 (1989): Isolation thermique des bâtiments – Niveau de l’isolation thermique globale. Avec la NBN B 62-002, celle-ci précise comment calculer la valeur k d’une paroi – dont
la nouvelle dénomination est U – et le niveau K d’isolation thermique globale en tenant compte de
la compacité de l’immeuble et de la présence de ponts thermiques.
Pour la simplicité du calcul, on a donc pris pour hypothèse que le comportement isolant des éléments de construction était stationnaire. Les échanges thermiques intérieur/extérieur ne sont pourtant pas stationnaires mais bien des données dynamiques. En ayant fait ce choix dans un souci de
simplification du calcul, les qualités thermiques d’une maçonnerie massive de briques – qui peut
accumuler et restituer la chaleur – ne transparaissent pas à leur juste valeur.
Ces dernières années, l’attention s’est très souvent portée, au niveau mondial, sur la question de
l’énergie, ce qui a conduit aux accords internationaux de Kyoto. En Europe, la directive «performance énergétique des bâtiments» a été adoptée, avec pour conséquence que notre pays doit s’attendre
à une application approfondie de la législation sur l’isolation. D’ici là, les normes belges existantes
restent d’application, et sont complétées par le récent addendum NBN B 62-002/A1 dans lequel de
nouvelles règles sont prévues pour les coefficients de transmission de chaleur des parois des bâtiments.
51
3.8.1 Obligations légales
3.8.1.1 Région flamande
Domaine d’application
L’arrêté de l’Exécutif flamand portant sur l’imposition d’exigences minimales en matière d’isolation
thermique pour les bâtiments résidentiels du 18 septembre 1991 (MB du 19/3/92) définit le domaine d’application comme suit:
Habitation faisant l’objet d’une demande de permis pour la construction, la reconstruction ou la transformation.
Le terme bâtiment résidentiel couvre tout bâtiment ou partie de bâtiment essentiellement destiné au logement individuel ou collectif avec occupation permanente.
Logement individuel:
Maisons individuelles, immeubles à appartements et maisons de plaisance telles que les bungalows, chalets, appartements et flats.
Non concernés:
pavillons de chasse et de jardin, maisons mobiles telles que les caravanes et les roulottes.
Logement collectif:
Hôpitaux, homes pour personnes âgées, centres d’accueil et de soins, sociétés de logement,
prisons, internats, casernes.
Des exceptions peuvent être autorisées pour les bâtiments présentant une valeur architecturale
exceptionnelle.
Exigences
Depuis le 1er septembre 1993, le niveau d’isolation thermique globale d’une maison, calculé suivant
la NBN B 62-301, ne doit pas dépasser K55.
Le décret flamand sur l’isolation impose par ailleurs une condition supplémentaire aux différentes
parois extérieures, afin d’obtenir une isolation équilibrée dans toutes les composantes du bâtiment:
Les coefficients k individuels, calculés suivant l’addendum NBN B 62-002/A1 Calcul des coefficients de transmission thermique des parois des bâtiments – ne peuvent dépasser les valeurs suivantes:
En cas de transformation, seules les parties de bâtiment à rénover doivent satisfaire à cette
condition.
52
tableau 3.8.1
kmax [W/m2.K]
Parois ou éléments de paroi
Construction
Rénovation
Fenêtres, parties translucides
3,5
3,5
Mur extérieur (1)
1*
0,6
Mur extérieur en contact avec le sol
0,9
0,9
1
–
Toit ou plafond supérieur
0,6
0,4 **
Plancher au-dessus d’espaces non à l’abri du gel
0,6
0,6
Plancher au-dessus d’espaces à l’abri du gel
0,9
0,9
Plancher sur sol
1,2
1,2
1
–
Mur mitoyen (2)
Plancher entre deux volumes protégés
(1)
(2)
*
**
Y compris les éventuels ponts thermiques. Prendre le coefficient k moyen de nouvelles
parties de bâtiment en cas de transformation.
Non applicable pour les murs de séparation servant d’appui à la construction d’une nouvelle habitation.
Valeur réduite à 0,6 en cas de risque de condensation.
La combinaison dernier plafond + grenier + toit est autorisée en cas de transformation.
53
3.8.1.2 Région wallonne
Le domaine d’application est défini par l’arrêté du Gouvernement wallon portant modification du
Code wallon relatif à l’aménagement du territoire, à l’urbanisme et au patrimoine en ce qui concerne l’isolation thermique et la ventilation de bâtiments du 15 février 1996 (MB 30/4/96):
Activités et travaux visant la construction, la reconstruction ou la transformation de
logements, de bureaux, d’écoles ou de bâtiments dévolus à l’une de ces destinations
suite à un changement d’affectation.
Logement:
Bâtiment ou partie de bâtiment affecté au logement de personnes, à l’exception des installations
mobiles.
Bureaux:
Locaux affectés
1) aux travaux de gestion ou d’administration d’une entreprise, d’un service public, d’un indépendant ou d’un commerçant;
2) à l’activité d’une profession libérale;
3) aux activités des entreprises de service.
Lorsque la partie du bâtiment réservée au logement, en cas d’usage mixte, dépasse 30% de la surface totale, les exigences relatives aux immeubles destinés au logement sont seules applicables.
Ecoles:
Bâtiment destiné aux activités d’un institut d’enseignement ou d’un centre psycho-médico-social, et
chauffé à une température d’au moins 15° Celsius en vue de l’exercice de ces activités.
L’arrêté ne s’applique pas aux bâtiments figurant sur la liste de sauvegarde ou sur la liste des monuments.
Exigences
Depuis le 1er décembre 1996, le niveau d’isolation thermique globale d’un bâtiment, calculé suivant la
NBN B 62-301, ne peut excéder K70, K65 ou K55, en fonction du type de bâtiment. La Région wallonne a laissé la possibilité de satisfaire à une exigence alternative, qui consiste en une limitation des
besoins en chauffage: le be 450 ne peut être excédé.
La Région wallonne impose également des conditions complémentaires concernant le coefficient k
individuel des différentes parois ou parties de parois:
Le même décret (MB 30/4/96) définit également des normes de ventilation.
54
tableau 3.8.2
Logements
Isolation
Ventilation
Construction neuve
(K 55 ou be 450) + kmax
NBN D 50-001
Transformation avec changement d’affectation K 65 + kmax
NBN D 50-001
Transformation sans changement d’affectation kmax *
NBN D 50-001 **
tableau 3.8.3
Bureaux et écoles
Isolation
Ventilation
Exigences de ventilation:
1. Débit nominal [m3/u.m2]
Construction neuve
Transformation avec
K 65 + kmax
K 70 + kmax
changement d’affectation
Bureau paysager
2,5
Bureau individuel
2,9
Classe de cours
8,6
Salle de réunion
8,6
Jardin d’enfants
10,1
Cafétéria/restaurant
11,5
Auditoire/salle de conférence
23,0
2. Locaux sanitaires avec
extraction mécanique:
– continue
30 m3/u
– discontinue
60 m3/u
Les locaux pour lesquels les châssis sont
remplacés doivent respecter les mêmes
Transformation sans
kmax *
prescriptions ou être équipés de dispositifs de
ventilation naturelle permettant de réaliser
les débits d’air spécifiés pour des différences
de pression de 2 Pa.
*
**
Le coefficient kmax s’applique exclusivement aux fenêtres et aux parties de construction opaques dont la surface à transformer est ≥ 20% de la surface totale de la partie de construction.
La norme NBN D 50-001 est exclusivement applicable en cas de remplacement de fenêtres
et de portes extérieures ainsi que pour la reconstruction ou la transformation de locaux.
55
Les immeubles de bureaux et bâtiments scolaires sont soumis aux prescriptions de ventilation précédentes en fonction de la surface utile de plancher, calculée d’après les dimensions intérieures.
Pour les immeubles de bureaux et bâtiments scolaires neufs ou créés par réaffectation de locaux,
l’alimentation naturelle d’air est autorisée lorsque le plancher le plus haut (occupé par des bureaux
ou des classes) se situe à moins de 13 m au-dessus du niveau du plancher de l’entrée principale,
pour autant que les ouvertures répondent aux spécifications suivantes:
1) la ventilation naturelle doit correspondre aux débits nominaux du tableau pour une différence
de 2 Pa.
2) les ouvertures de ventilation ne doivent présenter aucun risque d’effraction.
3) les ouvertures de ventilation doivent pouvoir être réglées en continu ou compter au moins
trois statuts intermédiaires entre ‘totalement fermé’ et ‘totalement ouvert’.
Les bâtiments de plus de 13 m peuvent être pourvus d’une ventilation naturelle si son bon fonctionnement peut être prouvé par le biais d’une étude spécifique.
tableau 3.8.4
Parois ou éléments de parois
kmax
[W/m2.K]
Fenêtre ou autre paroi translucide, porte
3,5
Mur et paroi opaque entre le volume protégé et l’air extérieur ou un local non
chauffé non à l’abri du gel
0,6
Mur en contact avec un local non chauffé à l’abri du gel
0,9
Mur entre le volume protégé et le sol
0,9
Paroi mitoyenne
1
Toiture ou plafond séparant le volume protégé d’un local non chauffé non à
l’abri du gel
0,4
Plancher au-dessus d’espaces non chauffés non à l’abri du gel
0,6
Plancher au-dessus d’espaces non chauffés à l’abri du gel
0,9
Plancher en contact avec le sol
1,2
Plancher entre deux volumes protégés
1
Méthode alternative be 450 pour les immeubles résidentiels
Pour les immeubles résidentiels neufs, il est permis de calculer, au lieu du niveau d’isolation thermique global K, les besoins en chauffage par mètre carré de surface de plancher chauffée.
56
Le résultat calculé ne peut dépasser la courbe bemax 55 qui fixe la limite supérieure des besoins nets
en chauffage d’un bâtiment en fonction de la compacité du bâtiment. Cette courbe est construite de
façon à ce que dans une situation de référence, cette exigence corresponde au niveau K55. Cette
courbe indique que les besoins nets en chauffage autorisés pour une compacité 1 du bâtiment ne
peuvent dépasser la valeur de 450 MJ/m2 an.
Be MJ/(m2. an)
Be. Max 55
V/AT (m)
Cette méthode tient compte du coefficient de déperdition thermique imputable à la ventilation, de
l’inertie thermique du bâtiment, du rapport entre la surface non chauffée et la surface chauffée, des
gains solaires (donc de l’orientation), de la récupération de chaleur, du facteur d’ombre des fenêtres
(donc du gabarit) et des besoins calorifiques réels de l’habitation.
Be 450 permet d’obtenir avec moins d’isolation le même niveau d’isolation thermique que la méthode simplifiée de la norme NBN B 62-301.
Cette méthode est en effet plus réaliste que la NBN B 62-301, mais aussi plus complexe.
Il existe cependant quelques programmes de calcul sur le marché tels que le programme DENIBE
qui peut être téléchargé gratuitement via le site internet de la Région wallonne:
http://energie.wallonie.be
57
3.8.1.3 Région de Bruxelles-Capitale
Le domaine d’application est défini par l’arrêté du gouvernement de la Région de Bruxelles-Capitale
du 23 septembre 1999 portant modification de l’arrêté du 3 juin 1999 en matière de règlement
régional d’urbanisme:
Activités et travaux visant la construction, la reconstruction ou la transformation de
logements, de bureaux, d’écoles ou de bâtiments dévolus à l’une de ces destinations
suite à un changement d’affectation.
Logement:
Bâtiment ou partie de bâtiment affecté au logement individuel ou collectif de personnes avec occupation permanente, comme les maisons individuelles, immeubles à appartements, hôpitaux, homes,
hôtels, centres de soins, sociétés de logement, prisons, internats, casernes.
Bureaux:
Locaux chauffés à une température d’au moins 15° Celsius en vue de l’exercice des activités et
affectés:
1) aux travaux de gestion ou d’administration d’une entreprise, d’un service public, d’un indépendant ou d’un commerçant;
2) à l’activité d’une profession libérale;
3) aux activités des entreprises de service.
Lorsque la partie du bâtiment réservée au logement, en cas d’usage mixte, dépasse 30% de la surface totale, les exigences relatives aux immeubles destinés au logement sont seules applicables.
Ecoles:
Bâtiment destiné aux activités d’un institut d’enseignement ou d’un centre psycho-médico-social, et
chauffé à une température d’au moins 15°Celsius en vue de l’exercice de ces activités. Lorsque la
partie du bâtiment réservée au logement, en cas d’usage mixte, dépasse 30% de la surface totale, les
exigences relatives aux immeubles destinés au logement sont seules applicables.
Des exceptions peuvent être autorisées pour les bâtiments présentant une valeur architecturale
exceptionnelle.
Exigences
Depuis le 1er janvier 2000, le niveau d’isolation thermique globale d’un bâtiment, calculé suivant
NBN B 62-301, ne peut excéder K55 ou K65, en fonction du type de bâtiment.
Des conditions complémentaires sont imposées en ce qui concerne le coefficient k individuel des
différentes parois ou parties de parois:
58
tableau 3.8.5
Niveau K
Logements
Bureaux et écoles
Construction neuve
K55
K65
K55 + 10.AT/s
K65 + 10.AT/s
Pas d’exigence
Pas d’exigence
Transformation ou rénovation avec
Transformation ou rénovation sans
avec AT:
s:
la superficie de déperdition de chaleur du bâtiment selon NBN B 62-301
la somme des superficies des parois ou parties de parois de la surface de déperdition
qui font l’objet de la reconstruction ou de la transformation.
59
tableau 3.8.6
Parois ou éléments de parois
Paroi translucide (fenêtre, porte, …) (1)
kmax [W/m2.K]
2,5
Mur et paroi opaque:
Entre le volume protégé et l’air
extérieur ou un local non chauffé non à l’abri du gel
0,6
Entre le volume protégé et un local non chauffé à l’abri du gel
0,9
Entre le volume protégé et le sol
0,9
Toiture ou plafond séparant le volume protégé de l’air
extérieur ou la combinaison dernier plancher + grenier + toit
0,4
Planchers:
Entre le volume protégé et l’air extérieur
ou au-dessus d’espaces non chauffés
0,6
non à l’abri du gel
Au-dessus d’espaces non chauffés à l’abri du gel
0,9
En contact avec le sol
1,2
Mur et plancher mitoyen: entre deux volumes protégés
1,0
ou deux appartements (2)
(1)
(2)
La valeur k correspond à la valeur moyenne de toutes les parois translucides déterminées
de manière équivalente à krT pour les fenêtres.
Non applicable pour les murs de séparation existants servant d’appui à la construction
d’une nouvelle habitation.
60
3.8.1.4 Réglementation à venir
Directive ‘performance énergétique des bâtiments’
Le Parlement Européen et le Conseil de l’Union Européenne ont adopté la directive du 16 décembre 2002 portant sur la performance énergétique des bâtiments. Celle-ci doit être transposée par
chaque région pour le 4 janvier 2006, trois ans exactement après la date de publication de cette
directive au Journal Officiel de la Communauté Européenne.
Cette directive impose:
– qu’une méthode soit mise en place pour calculer la performance énergétique d’un bâtiment, en
tenant compte, entre autres, de l’orientation du bâtiment, de la ventilation, des éclairages installés, …
– que des exigences minimales soient nécessaires pour la performance énergétique des bâtiments
– qu’un système de ‘certificats-énergie’ soit mis en place; ceux-ci seront délivrés avec le contrat
de vente ou de location
– que les installations de chauffage et de refroidissement soient contrôlées régulièrement.
Cela inclut notamment que, dans le futur, une méthode de calcul plus complète sera mise en place
afin de caractériser les besoins énergétiques d’un bâtiment et que cette caractérisation ne pourra
plus être réalisée par l’actuelle méthode de calcul du niveau K d’isolation thermique globale.
En Flandre, où la transposition de la directive européenne est déjà bien avancée, ces exigences
seront traduites par un nouveau décret et un arrêté d’application… Occasion sera faite d’imposer
un niveau K45 pour les nouvelles habitations, les bureaux et les écoles et un niveau K55 pour les
immeubles industriels. En Région wallonne et en Région de Bruxelles-Capitale, la transposition de la
directive n’en est qu’aux prémices.
Norme européenne EN1745 concernant l’isolation thermique des briques
En avril 2006, les normes belges actuelles pour les briques (NBN B 23-002 et NBN B 23-003)
seront retirées et remplacées par la norme européenne pour les briques EN 771-1. Cette modification a pour conséquence que la norme EN1745 pour l’isolation thermique des briques, dont il est
fait mention dans la norme EN 771-1, doit être appliquée.
Les caractéristiques thermiques des briques doivent donc être déterminées selon la EN1745. Celleci tient compte entre autres des perforations des briques.
61
3.8.2 Grandeurs stationnaires et calcul
Lors du calcul obligatoire du niveau d’isolation thermique globale K, à ajouter à la demande de permis de bâtir, il est fait usage de la norme NBN B 62-301. Celle-ci est définie pour une situation stationnaire, ce qui signifie que la température de l’environnement extérieur et la température de l’environnement intérieur ne changent pas au cours du temps.
Ainsi, le calcul de la résistance thermique d’une paroi se voit fortement simplifié, le niveau d’isolation thermique globale K est assez facilement déterminé.
D’abord, on lit le coefficient de conductivité thermique dans une série de tableaux pour l’ensemble
des matériaux de chaque paroi. Ces données sont rassemblées afin de déterminer la résistance thermique d’une paroi dans sa globalité.
Une fois cela fait pour toutes les parois extérieures du bâtiment, le niveau K d’isolation thermique
globale du bâtiment peut être déterminé et doit répondre aux exigences imposées.
3.8.2.1 Le coefficient de conductivité thermique λ
3.8.2.1.1 La notion
Le coefficient de conductivité thermique ??d’un matériau est:
la quantité de chaleur traversant le matériau dans un état stationnaire, par unité de surface, de
temps et de gradient thermique dans ce matériau; l’unité est le W/m.K.
λUe est la valeur de calcul pour la conductivité thermique d’un matériau composant une paroi extérieure (ex. brique de parement), qui peut être rendue humide par la pluie, par une condensation
interne persistante en surface ou par humidité ascensionnelle. Concerne également les matériaux
incorporés d’une manière étanche à la vapeur et susceptibles de contenir de l’humidité.
λUi est la valeur de calcul pour la conductivité thermique d’un matériau composant une paroi extérieure, protégée de l’humidité et de la condensation, et pour une paroi intérieure.
3.8.2.1.2 Le coefficient de conductivité thermique λ d’une maçonnerie
La valeur λU d’un mur de maçonnerie (composé de briques et de joints de mortier) est déterminée
comme suit:
λU =
λUbrique Abrique + λUjoint mortier Ajoint mortier
[W/ mK]
(Abrique +A
) (A
+A
)
joint mortier
brique
joint mortier
avec:
– λUbrique en λUjoint mortier les coefficients de conductivité thermique respectivement de la brique
et du joint de mortier.
– Abrique: la superficie apparente de
briques
– Ajoint mortier: la superficie apparente de joints de mortier
62
Ajoin mortier
Abrique
Le rapport entre la surface totale de briques et la surface totale de briques et mortiers
(Abrique / (Abrique + Ajointmortier)), et le rapport entre la surface totale des joints de mortier et la
surface totale de briques et mortiers (Ajointmortier / (Abrique + Ajointmortier)) sont donnés dans le tableau
ci-dessous.
tableau 3.8.7
Type de joints
mortier
Format
Joints
Joints horizontaux
horizontaux
et verticaux
de 12 mm
de 12 mm
Joints
Joints horizontaux
horizontaux
6 mm
et verticaux
de 6 mm
Joints de
3 mm
brique
joint
brique
joint
brique
joint
brique
joint
brique
joint
18,8x8,8x5 (M50)
0,81
0,19
0,76
0,24
0,89
0,11
0,87
0,13
1,00
0,00
18,8x8,8x6,5 (M65)
0,84
0,16
0,79
0,21
0,92
0,08
0,89
0,11
1,00
0,00
18,8x8,8x8,8 (M90)
0,88
0,12
0,83
0,17
0,94
0,06
0,91
0,09
1,00
0,00
21x10x5 (WF)
0,81
0,19
0,76
0,24
0,89
0,11
0,87
0,13
1,00
0,00
21x10x6,5 (WDF)
0,84
0,16
0,80
0,20
0,92
0,08
0,89
0,11
1,00
0,00
28,8x8,8x8,8
0,88
0,12
0,84
0,16
0,94
0,06
0,92
0,08
1,00
0,00
28,8x8,8x13,8
0,92
0,08
0,88
0,12
0,96
0,04
0,94
0,06
1,00
0,00
28,8x8,8x18,8
0,94
0,06
0,90
0,10
0,97
0,03
0,95
0,05
1,00
0,00
28,8x8,8x23,8
0,95
0,05
0,91
0,09
0,98
0,02
0,96
0,04
1,00
0,00
28,8x13,8x8,8
0,88
0,12
0,84
0,16
0,94
0,06
0,92
0,08
1,00
0,00
28,8x13,8x13,8
0,92
0,08
0,88
0,12
0,96
0,04
0,94
0,06
1,00
0,00
28,8x13,8x18,8
0,94
0,06
0,90
0,10
0,97
0,03
0,95
0,05
1,00
0,00
28,8x13,8x23,8
0,95
0,05
0,91
0,09
0,98
0,02
0,96
0,04
1,00
0,00
28,8x18,8x8,8
0,88
0,12
0,84
0,16
0,94
0,06
0,92
0,08
1,00
0,00
28,8x18,8x13,8
0,92
0,08
0,88
0,12
0,96
0,04
0,94
0,06
1,00
0,00
28,8x18,8x18,8
0,94
0,06
0,90
0,10
0,97
0,03
0,95
0,05
1,00
0,00
28,8x18,8x23,8
0,95
0,05
0,91
0,09
0,98
0,02
0,96
0,04
1,00
0,00
Pour la valeur λU des joints de mortier, on peut utiliser la valeur pour le mortier de ciment donnée dans la norme NBN B 62-002/A1.
tableau 3.8.8
Masse volumique ρ [kg/m3]
λUi [W/mK]
λUe [W/mK]
1900
0,93
1,5
63
Pour la valeur λU des briques, une distinction est opérée entre les briques certifiées (qui portent
une marque de qualité BENOR ou équivalente) et les briques non certifiées.
Les valeurs λU des briques certifiées sont fournies dans la documentation technique des fabricants, ou si celles-ci ne sont pas renseignées, les tableaux de valeurs issus de la norme NBN B
62-002/A1 peuvent être utilisés. Les valeurs λU des briques non certifiées sont également
reprises.
tableau 3.8.9
Brique
Certifiée
Masse volumique
Non-certifiée
λUi [W/mK]
λUe [W/mK]
λUi [W/mK]
λUe [W/mK]
≤ 700
0,20
0,39
0,22
0,43
≤ 800
0,23
0,45
0,25
0,49
≤ 900
0,26
0,51
0,28
0,56
≤ 1000
0,29
0,57
0,32
0,63
≤ 1100
0,32
0,64
0,35
0,70
≤ 1200
0,35
0,70
0,39
0,77
≤ 1300
0,39
0,76
0,42
0,84
≤ 1400
0,43
0,85
0,47
0,93
≤ 1500
0,46
0,91
0,51
1,00
≤ 1600
0,50
0,99
0,55
1,09
≤ 1700
0,55
1,08
0,60
1,19
≤ 1800
0,59
1,16
0,65
1,28
≤ 1900
0,64
1,27
0,71
1,40
≤ 2000
0,69
1,35
0,76
1,49
≤ 2100
0,74
1,46
0,81
1,61
ρ [kg/m3]
Note: si la maçonnerie consiste en une maçonnerie de briques ‘collées’ (maçonnerie à joints minces)
et que l’épaisseur des joints est inférieure à 3 mm, le tableau ci-dessus peut être utilisé pour déterminer la valeur λU du mur de maçonnerie dans sa totalité, c’est-à-dire comme si les joints étaient
négligeables.
3.8.2.1.3 Le coefficient de conductivité thermique λ des matériaux isolants
Les matériaux isolants sont, tout comme les briques, classés dans la norme NBN B 62-002/A1 en matériaux certifiés et non certifiés. Les valeurs λU des matériaux certifiés sont fournies dans la documentation technique des fabricants, ou si celles-ci ne sont pas renseignées, les tableaux de valeurs issus de la
norme NBN B 62-002/A1 peuvent être utilisés. Ces valeurs λU sont également reprises sur le site internet de l’UBAtc (Union Belge pour l’Agrément technique de la construction): www.ubatc.be.
Une utilisation en conditions extérieures n’est pas prévue.
64
tableau 3.8.10
Matériau isolant
Matériaux
Matériaux
certifiés
non certifiés
λUi [W/mK]
Liège
-
0,050
Laines minérales
0,041
0,045
Polystyrène expansé
0,040
0,045
Polyéthylène extrudé
-
0,045
Mousse phénolique revêtue
0,025
0,045 *
Polyuréthane revêtu
0,028
0,035
Polystyrène extrudé
0,034
0,040
Verre cellulaire
0,048
0,055
Perlite
0,055
0,060
Vermiculite
-
0,065
Panneaux de vermiculite expansée
-
0,090
* Pour les panneaux isolants en mousse phénolique revêtue à cellules fermées, cette valeur est
ramenée à 0,030 W/m.K.
3.8.2.1.4 Le coefficient de conductivité thermique λ des enduits
tableau 3.8.11
Masse volumique ρ [kg/m3]
λUi [W/mK]
λUe [W/mK]
Enduit de ciment
1900
0,93
1,5
Enduit de chaux
1600
0,70
1,2
Plâtre, enduit de gypse
1300
0,52
-
65
3.8.2.2 Le coefficient de transmission thermique U d’une paroi
(ancienne dénomination k)
Le coefficient de transmission thermique U d’une paroi est:
La quantité de chaleur traversant un mur à l’état stationnaire, par unité de temps, de surface et
d’écart thermique entre les environnements situés de part et d’autre du mur. L’unité est le W/m2K
Le coefficient de transmission thermique U d’une paroi homogène est calculé selon la formule suivante:
U=
1
R
en W/m2K
avec:
RT la résistance thermique totale d’une paroi (se composant de différentes parties de mur formées de matériaux différents) d’un environnement à l’autre, en m2K/W.
La résistance thermique d’une partie de mur homogène se calcule comme suit:
R=
d
λ
en m2K/W
avec:
d l’épaisseur de la partie de mur
λ la conductivité thermique du matériau en question
La résistance thermique totale RT d’un mur composite est la somme des résistances thermiques de
chaque partie de mur homogène, avec par exemple pour un mur creux non ventilé:
RT = Re +
dfaçade
λfaçade
+ Ra +
diso
λiso
+
dsnelbouw
λsnelbouw
+
dplafonnage
λplafonnage
+ Ri in m2K/W
avec:
Re la résistance thermique de la couche d’air immobile à la surface extérieure de la paroi.
Pour les parois verticales Re = 0,043 m2K/W
Ri la résistance thermique de la couche d’air immobile à la surface intérieure de la paroi.
Pour les parois verticales Ri = 0,125 m2K/W
66
Ra la résistance thermique de la lame d’air. Cette valeur dépend du type de ventilation de la
lame d’air.
Pour un vide non ventilé d’au moins 2 cm d’épaisseur dans lequel se trouve moins de 5 cm 2
d’ouvertures de ventilation par mètre courant de maçonnerie: Ra = 0,170 m2K/W
Pour un vide peu ventilé avec moins de 15 cm2 d’ouvertures de ventilation par mètre courant
de maçonnerie, cette valeur est diminuée de moitié: Ra = 0,085 m2K/W
Pour un vide très ventilé avec plus de 15 cm2 d’ouvertures de ventilation par mètre courant de
maçonnerie, les règles suivantes sont d’application:
– La température de la lame d’air est égale à celle de l’air extérieur ou Ra = 0
–
–
d
La résistance thermique R = façade
λfaçade
dans le calcul de RT
(
)
de la paroi externe est négligeable
La valeur de Re est égale à celle de Ri. On calculera donc avec 2. Ri en plus des résistances
thermiques des différentes parties composant le mur.
Partant des formules de la norme NBN B 62-002 et du format des briques, il est possible de
déterminer le type de ventilation du mur creux
tableau 3.8.12
Nombre de joints verticaux ouverts
Niveau de ventilation
Non ventilés
Peu ventilés
Très ventilés
Format
Nombre minimum
Nombre maximum
M50
-
2 par 3 m
M65
-
2 par 4 m
M50
3 par 4 m
2 par m
M65
3 par 5 m
7 par 4 m
M90
1 par 2 m
4 par 3 m
M50
5 par 2 m
-
M65
2 par m
-
M90
3 par 2 m
-
67
3.8.2.2.1 Correction pour une mauvaise exécution de la pose des matériaux isolants
Dans les agréments techniques récents (ATG), une correction provenant de la STS 08.82 est appliquée
sur la résistance thermique de la couche d’isolation pour tenir compte des tolérances de placement.
Cette correction consiste en la diminution de la résistance thermique de l’isolant selon la formule
suivante:
Riso = diso / λiso – 0,1 (m2K/W)
Une deuxième correction est appliquée pour des interruptions dans la couche d’isolation. Celles-ci peuvent
donner lieu à d’importantes pertes de chaleur. Les panneaux d’isolation doivent bien adhérer au mur intérieur
pour éviter que de l’air froid ne se glisse entre les panneaux et le mur.
Ceci est pris en compte avec un terme correctif sur le
coefficient de transmission thermique avec un facteur
∆Ug. Pour une bonne exécution de l’isolation conforme
à l’agrément technique, on peut supposer que ∆Ug = 0.
3.8.2.2.2 Correction pour les crochets
Les crochets d’ancrage constituent des ponts thermiques ponctuels qui comportent de par leur
dimension réduite une légère perte de chaleur. Ceci est calculé selon l’UBAtc en augmentant le
coefficient de transmission thermique U de la valeur ∆Uf
∆U f = α
avec:
α
λf
nf
Af
di
Riso
RT
λf Af nf
di
(
Riso
RT
)
2
coefficient égal à 0,8
coefficient de conductivité thermique du crochet, pour l’acier λf =50 W/mK
nombre de crochets d’ancrage par m2, par exemple 5
superficie de la section du crochet, (pour un diamètre de 4 mm
Af = 1,3x10-5 m2, pour un diamètre de 5 mm 2x10-5 m2)
longueur du percement de l’isolant par le crochet, en général égale à l’épaisseur de
l’isolant
résistance thermique de l’isolant
résistance totale du mur creux
68
3.8.2.3 Le niveau K d’isolation thermique globale d’un bâtiment
Le niveau K d’isolation thermique globale d’un bâtiment est:
le rapport relatif du coefficient de transmission thermique moyen d’un bâtiment et le coefficient de
transmission de référence en tenant compte de la compacité du bâtiment.
3.8.2.3.1 Le volume protégé, la surface de déperdition thermique et la
compacité volumique
La norme NBN B 62-301 Isolation thermique des bâtiments – Niveau de l’isolation thermique globale
spécifie la méthode de calcul dans son intégralité.
Méthode:
On détermine les éléments suivants:
– Le volume protégé V [m3]
est le volume total que l’on souhaite préserver des déperditions thermiques.
Ce calcul s’effectue sur base des dimensions extérieures du bâtiment. Le volume protégé comporte
donc en plus du volume d’air inclus, également le volume de toutes les parois intérieures et extérieures, les sols et les toitures.
Un mur de séparation avec un immeuble voisin ne peut être intégré que pour moitié dans le volume
protégé.
La cave n’est généralement pas comprise dans le volume protégé (non isolée).
Les garages et greniers peuvent être repris ou non dans le volume protégé suivant leur mode d’isolation.
– La surface de déperdition thermique AT [m2]
est la somme de toutes les surfaces des parois formant le volume protégé.
Les parois séparant deux volumes protégés différents ne sont pas reprises dans cette valeur AT.
Exemples: murs de séparation entre deux habitations, plancher entre deux appartements au sein du
même bâtiment.
Concernant les surfaces de déperditions de portes et fenêtres, on calcule avec les dimensions du
tableau de fenêtre (vu de l’extérieur).
– La compacité volumique C [m]
C=
V
AT
La forme géométrique présentant le moins de déperditions thermiques est la sphère, étant donné le
rapport minimal entre la surface et le contenu. Il n’existe pas plus compact. Pour les habitations,
c’est la forme cubique qui est la plus appropriée. En d’autres termes, il faut la forme la plus régulière
possible, sans volumes en saillie.
69
3.8.2.3.2 Coefficient de transmission thermique ks moyen d’un immeuble
Moyenne pondérée des coefficients de transmission thermique de toutes les parties de construction
prises individuellement, y compris les ponts thermiques, divisée par la surface de déperdition totale.
Ks =
Σk.a.A + Σkl.l + Σkp
AT
Le coefficient thermique k d’une paroi est multiplié par un facteur de pondération «a», en fonction
du niveau de protection contre l’environnement extérieur.
tableau 3.8.13
Parois ou éléments de paroi
Paroi horizontale en contact avec le sol
Facteur de pondération a
1/3
Paroi verticale en contact avec le sol
Paroi en contact avec des espaces non chauffés
relativement bien isolés et légèrement aérés
2/3
et/ou avec peu de parois extérieures
et/ou avec peu de parois vitrées
Cas type: caves ou vides sanitaires légèrement ventilés
Paroi en contact avec des locaux non chauffés et non isolés
et/ou très exposés
1
et/ou aérés
Cas type: plancher d’un grenier en-dessous d’une toiture non isolée
S’il existe un doute quant à la nature de l’espace environnant, il est possible d’utiliser a = 1 ou de
calculer la température d’équilibre θeq de cet espace suivant NBN B 62-002. Si θeq ≥ 0, a = 2/3.
Si θeq < 0, a = 1.
kl est le coefficient de transmission thermique des ponts thermiques bidimensionnels. L’isolation des
lames d’air doit tenir compte de toutes les interruptions: entre l’isolation du plancher et celle de la
lame d’air, contact entre les parois interne et externe au niveau des châssis, etc.
Par ailleurs il est essentiel d’éviter tout pont thermique grâce à des détails d’exécution
adaptés.
Les méthodes de construction classiques ne comportent pas de ponts thermiques ponctuels
tridimensionnels prononcés. Dans d’autres cas, ils doivent être ajoutés et calculés suivant
NBN B 62-002.
70
tableau 3.8.14
Type de mur extérieur avec pont thermique
kl (W/mK)
0,50
Mur creux
Mur plein:
interruption inférieure à 10 cm
0,25
interruption supérieure à 10 cm
0,50
3.8.2.3.3 Calcul du niveau K d’isolation thermique globale d’un bâtiment
Le calcul de ce niveau dépend du coefficient thermique ks moyen et de la compacité volumique
Si V/AT ≤ 1
K = 100.ks
Si 1 < V/AT < 4
K=
Si V/AT ≥ 4
K = 50.ks
300.ks
(V / AT +2)
On peut également lire le niveau dans le tableau:
Compacité volumique en m
71
3.8.2.4 Exemple de calcul – détermination du coefficient de transmission thermique U
Mur creux partiellement isolé et peu ventilé:
–
–
–
–
–
Maçonnerie de parement format M 65 (18,8x8,8x6.5) avec
masse volumique de 1500 kg/m3, briques porteuses de la marque de qualité BENOR, maçonnées avec des joints verticaux et
horizontaux de 12 mm de mortier de ciment
Vide peu ventilé
Isolation en laine minérale d’une épaisseur de 6 cm, porteuse
d’un ATG
Maçonnerie snelbouw (28.8x13.8x13.8) avec masse volumique
de 1100 kg/m3 porteuse de la marque de qualité BENOR,
maçonnées avec des joints verticaux et horizontaux de 12 mm
de mortier de ciment
Plafonnage intérieur en gypse d’une épaisseur de 1 cm
Etape 1: Choix de la formule pour la résistance totale de la paroi selon le tableau:
Type de paroi
RT
Murs extérieurs:
– Mur creux avec vide non ventilé
(maçonnerie de parement, vide,
0,043 + Rfaçade + 0,17 + Riso + Rsnelbouw +
Rplafonnage + 0,125
isolant, maçonnerie snelbouw, plafonnage)
– Mur creux avec vide peu ventilé
(maçonnerie de parement, vide, isolant,
0,043 + Rfaçade + 0,085 + Riso + Rsnelbouw +
Rplafonnage + 0,125
maçonnerie snelbouw, plafonnage)
– Mur creux avec vide très ventilé
(maçonnerie de parement, vide, isolant,
0,125 + Riso + Rsnelbouw + Rplafonnage + 0,125
– Paroi avec un plafonnage extérieur
(enduit extérieur, isolant,
72
0,043 + Rext + Riso + Rsnelbouw +
Rplafonnage + 0,125
Type de paroi
RT
Mur de séparation:
0,125 + Rplafonnage + Rsnelbouw + Riso +
– Paroi isolée entre deux immeubles
Rsnelbouw + Rplafonnage + 0,125
(plafonnage, maçonnerie snelbouw, isolant,
– Paroi non isolée entre deux immeubles
0,125 + Rplafonnage + Rsnelbouw + 0.17 +
(plafonnage, maçonnerie snelbouw,
Rsnelbouw + Rplafonnage + 0,125
vide non ventilé, maçonnerie snelbouw,
plafonnage)
Type de paroi
RT
Mur intérieur:
– Entre deux pièces (plafonnage,
0,125 + Rplafonnage + Rsnelbouw + Rplafonnage + 0,125
0,043 + Rfaçade + 0,085 + Riso + Rsnelbouw + Rplafonnage + 0,125
Etape 2: Résistance thermique des parties de parois (Rfaçade, Riso, Rsnelbouw, Rplafonnage)
• Rfaçade?
dfaçade = 8,8 cm
λfaçade
proportion de briques: 0,79 (tableau 3.8.7)
proportion de mortier: 0,21 (tableau 3.8.7)
λ de la brique: 0,91 W/mK (tableau 3.8.9)
λ du mortier: 1,5 W/mK (tableau 3.8.8)
➜ λfaçade = 0,91x0,79 + 1,5x0,21 = 1,03 W/mK
➜ Rfaçade = dfaçade / λfaçade = 0,085 m2K/W
• Riso?
diso = 6 cm
λiso = 0,041 (tableau 3.8.10)
➜ Riso = diso / λiso – 0,1 m2K/W = 1,363 m2K/W
• Rsnelbouw?
dsnelbouw = 13,8 cm
λsnelbouw proportion de briques: 0,88 (tableau 3.8.7)
proportion de mortier: 0,12 (tableau 3.8.7)
λ de la brique: 0,32 W/mK (tableau 3.8.9)
λ du mortier: 0,93 W/mK (tableau 3.8.8)
➜ λsnelbouw = 0,32x0,88 + 0,93x0,12 = 0,391 W/mK
➜ Rsnelbouw = dsnelbouw / λsnelbouw = 0,353 m2K/W
73
• Rplafonnage?
dplafonnage = 1 cm
λplafonnage = 0,52 (tableau 3.8.11)
➜ Rplafonnage = dplafonnage / λplafonnage = 0,019 m2K/W
Etape 3: Calcul de la formule pour la résistance thermique totale et puis prendre l’inverse.
RT = 0,043 + 0,085 + 0,085 + 1,363 + 0,353 + 0,019 + 0,125 = 2,074 m2K/W
➜ U = 1/RT = 0,482 W/m2K
Ceci est augmenté de la correction pour les crochets d’ancrage:
∆U f = α
λf Af nf
di
(
Riso
RT
)
2
=
0,8
50x1,3x10-5x5
0,06
( 1,363 )
2
=
0,018 W/m2K
2.074
L’exécution de l’isolation est conforme à l’agrément technique:
∆Ug = 0
La valeur U corrigée devient:
➜ Uc = U + ∆Uf + ∆Ug = 0,50 W/m2K
La fédération a développé un module de calcul de la valeur U d’un mur creux sous forme d’un
fichier Excel. Celui-ci est mis à votre disposition sur le site internet:
www.brique.be
74
3.9 RESISTANCE AU FEU
3.9.1 Définition
La résistance au feu Rf d’un élément de construction correspond au laps de temps durant lequel cet
élément continue à remplir l’intégralité de ses fonctions au sein du bâtiment. Ne pas confondre la
résistance au feu de la maçonnerie avec la réaction au feu du matériau brique.
Concrètement, cela signifie que le mur ou le plancher doit continuer à satisfaire simultanément aux
critères imposés par la norme NBN 713-020 dans les domaines suivants:
– stabilité: l’élément ne peut pas entraîner de risques d’effondrement.
– étanchéité aux flammes: l’élément ne peut présenter aucune fissure ni ouverture propice à la
propagation de l’incendie.
– étanchéité thermique: la température de la paroi non exposée aux flammes doit demeurer sous
un certain seuil afin d’éviter que des objets situés dans la zone non affectée ne s’enflamment à
cause de la chaleur de rayonnement.
3.9.2 Notions de base
La norme prévoit une série de gradations en fonction du temps normalisé pendant lequel l’élément
de construction satisfait aux exigences des essais.
1/4 – 1/2 – 1 – 1,5 – 2 – 3 – 4 – 6 heures.
3.9.3 Valeurs pour la maçonnerie de briques selon la NBN B23-003
La résistance au feu d’un mur non enduit en maçonnerie de briques SB présente les valeurs suivantes:
murs de 19 cm de largeur: Rf = 1 heure
murs de 14 cm de largeur: Rf = 2 heures
murs de 19 cm de largeur: Rf = 6 heures
L’application d’un enduit des deux côtés fait passer la résistance au feu à respectivement 2 heures, 4
heures et plus de 6 heures.
3.9.4 Conclusion
Un mur de briques non enduit de 14 cm de largeur satisfait d’ores et déjà aux exigences les plus
strictes concernant les murs portants. Pour les murs de séparation, un mur de briques non enduit
de 9 cm est déjà suffisant. Comme ces valeurs sont connues depuis les années ‘70 et que les tests
de contrôle ne révèlent aucune modification, les murs de briques ne requièrent jamais d’attestation.
Les points faibles de la protection contre le feu résident essentiellement dans les colonnes portantes en acier ou en béton. Ces colonnes sont parfois pourvues d’un revêtement ignifuge afin de
garantir la stabilité du bâtiment. La maçonnerie de briques s’avère particulièrement appropriée à
cet effet.
75
3.9.5 Exigences
L’arrêté royal du 7 juillet 1994 (M.B. du 26 avril 1995 et du 31 décembre 1996), modifié par l’A.R.
du 19 décembre 1997 (M.B du 30 décembre 1997) et l’A.R. du 4 avril 2003 (M.B du 5 mai 2003),
définit les normes de base pour la résistance au feu.
Le texte intégral de ces normes de base est disponible sur le site internet:
http://www.moniteur.be
76
3.10 ABSORPTION ACOUSTIQUE
3.10.1 Définition
Le bruit émis par une source sonore dans une pièce donnée est partiellement absorbé par chaque
matériau présent dans cette pièce.
3.10.2 Parois absorbantes
Utilisées dans les salles de sport, les salles de concert, les piscines, etc.
Le pouvoir absorbant des parois lisses est faible ou nul. Il peut être renforcé par le biais d’une
modification de la structure superficielle: un mur de briques non enduit absorbe davantage de bruit
qu’un mur enduit. Plus la brique est rugueuse (ou avec de nombreux pores ouverts), meilleure sera
l’absorption acoustique. A cet égard, les briques SB isolantes (type ISO-SB) sont plus intéressantes
que les briques SB ordinaires (type SB).
Dans certains cas bien spécifiques, il est nécessaire de renforcer l’absorption acoustique en:
– maçonnant les briques de sorte que les perforations se placent horizontalement et de manière
visible. La longueur des perforations revêt une importance cruciale pour la fréquence du bruit
absorbé.
– laissant les joints d’about ouverts. Le fait de réaliser des joints de largeurs différentes permet
de couvrir plusieurs bandes de fréquences.
– intégrant un matelas isolant souple à l’arrière d’un mur plein en briques. S’il n’y a aucun risque
de détachement de particules, ce matelas peut également être placé derrière les parois ajourées.
Ces techniques donnent de bons résultats, qui peuvent être encore améliorés par le biais d’une
modification de la géométrie des murs. Dans ce cas, il vaut mieux consulter un bureau d’étude spécialisé dans les techniques acoustiques.
3.10.3 Calcul du temps de réverbération
Le pouvoir absorbant As d’une surface donnée (S) dans un espace confiné est: As = α.S (en m2 de
fenêtre ouverte). Le coefficient d’absorption α est une constante inhérente aux matériaux.
Exemples pour diverses fréquences:
Coefficient d’absorption acoustique α
Fréquence [Hz]
250
500
1000
2000
Maçonnerie apparente en briques
0,03
0,03
0,04
0,05
Plafonnage, béton
0,01
0,02
0,02
0,03
Fenêtre fermée
0,04
0,03
0,02
0,02
1
1
1
1
Fenêtre ouverte (= maximum)
77
Pour calculer le temps de réverbération, il faut connaître le pouvoir absorbant de tous les objets (et
corps) présents dans l’espace confiné.
Temps de réverbération T =
1 V
(Loi de Sabine)
6 As
où
1/6 facteur de proportionnalité [s/m]
V volume de l’espace confiné [m3]
As absorption totale par toutes les surfaces présentes [m2 f.o.]
78
3.11 INSONORISATION
3.11.1 Définition
L’insonorisation consiste en la réduction du bruit lors de son passage au travers d’une paroi, via les
caractéristiques inhérentes au matériau composant cette paroi.
Chaque matériau renvoie et absorbe le bruit dans une mesure différente, effets qui se traduisent par
un transfert acoustique au travers du matériau.
Transmission acoustique
Le bruit transmis d’une pièce à une autre est caractérisé par deux facteurs: le contact et l’air
ambiant.
a. Bruit de contact
Bruit généré lorsque des corps solides heurtent l’élément de construction (pas, chute d’un objet,
vibrations d’une machine, etc.). En effet, les vibrations sonores se propagent aisément dans les matériaux durs. Le plancher est l’élément le plus affecté par les bruits de contact.
Il vaut mieux construire les murs mitoyens à partir d’un mur creux dont le vide ne contient aucun
crochet ni autre raccord.
b. Bruit aérien
Vibrations générées par la voix, la musique, etc. Ces vibrations se propagent à la pièce adjacente via
le mur. Les murs renvoient également une partie des ondes sonores dans la pièce abritant la source
du bruit (voir absorption acoustique).
Outre les qualités insonorisantes des éléments de construction, d’autres facteurs peuvent exercer
une influence sur l’insonorisation. Ainsi, l’insonorisation calculée peut être affaiblie par le transfert
acoustique indirect, les bruits de circulation (le long de canaux ou de passages communs) et les fuites sonores.
Ces éléments expliquent pourquoi les mesures effectuées sur place donnent toujours une insonorisation inférieure aux valeurs calculées.
Il existe toutefois des techniques permettant de contrer le transfert acoustique latéral ou de
limiter les fuites sonores (ex.: dalle flottante, interruptions entre les éléments constructifs, etc.).
Le bruit de circulation peut être évité par le biais d’un aménagement judicieux de l’espace
disponible.
79
3.11.2 Exigences relatives aux bruits aériens
Chaque élément de construction atténue les sons aériens grâce à ses propriétés spécifiques. Le
poids volumique et l’épaisseur du mur revêtent une grande importance: plus il est lourd, plus il est
performant. Le plâtrage accroît l’isolation acoustique via l’étanchéisation du mur; pour la maçonnerie en briques, cette amélioration ne s’avère pertinente qu’au niveau des joints car les briques sont
quasiment étanches à l’air.
L’insonorisation peut être améliorée par le biais de la norme NBN S01-401 Acoustique – Valeurs limites des niveaux de bruit en vue d’éviter l’inconfort dans les bâtiments.
L’atténuation des sons aériens par un élément de construction est déterminée par son indice d’affaiblissement acoustique R, exprimé en décibels (dB). Cet indice représente la différence entre le niveau
acoustique dans la pièce où le bruit est émis et la pièce où le bruit est entendu.
3.11.2.1 Façades
Les exigences relatives à l’insonorisation des façades diffèrent en fonction de la position géographique du bâtiment, donc en fonction du niveau sonore de l’environnement, appelé niveau acoustique
équivalent Leq (voir NBN S01-400).
Dans ce contexte, le bruit extérieur est réparti dans les catégories suivantes:
Catégorie
Leq (dBA)
1
Leq ≤ 55
2
55 < Leq ≤ 65
3
65 < Leq ≤ 75
4
75 < Leq
Si le niveau acoustique équivalent ne peut pas être mesuré, les descriptions suivantes sont en vigueur:
Catégorie 1
Catégorie 2
Catégorie 3
Catégorie 4
Quartiers résidentiels ruraux ou suburbains situés à plus de 500 m de toute
route importante et à plus de 1.000 m de toute voie à grande circulation.
Quartiers résidentiels urbains;
Quartiers résidentiels ruraux ou suburbains à plus de 200 m de toute
route importante et à plus de 500 m d’une voie à grande circulation.
Zone affectée à des industries légères;
Quartiers à la fois résidentiels et commerciaux;
Quartiers situés le long d’une route importante et à plus de
200 m de toute voie à grande circulation.
Centres urbains;
Zone affectée à industries lourdes;
Quartiers situés à moins de 200 m d’une voie à grande circulation.
Les murs des façades et pignons qui n’entrent pas dans la catégorie 1 doivent satisfaire à l’indice
d’affaiblissement acoustique suivant:
y: recommandé pour un bon confort acoustique
x: minimum pour éviter une situation inconfortable
V
80
Suivant la NBN S01-400
Catégorie 2
Catégorie 3
Catégorie 4
Chambre à coucher
Vcb
Vba
Vaa
Living, salle à manger
Vdc
Vcb
Vba
Cuisine
Vd-
Vdc
Vdc
Salle de jeu
Vd-
Vdc
Vdc
Salle de bain,WC
Vd-
Vdc
Vdc
Salle de lecture ou d’étude
Vcb
Vba
Vaa
Salle de cours – enseignement supérieur
Vdc
Vcb
Vba
Vd-
Vdc
Vcb
-
-
-
Vcb
Vba
Vaa
Vcb
Vba
Vaa
Vdc
Vcb
Vba
Vd-
Vdc
Vcb
-
-
-
Vcb
Vba
Vaa
Immeuble d’habitation
Bâtiment scolaire
– cas courants
Salle de gymnastique ou de dactylographie
Salle de musique
Immeuble de bureaux
Locaux peu peuplés – direction
– cadre
Locaux peuplés
Salle de mécanographie
Hôpital
- chambre à coucher courante
- salle d’opération ou chambre de repos absolu
Hôtel
Chambre à coucher
Maison de retraite ou internat
- chambre à coucher
- dortoir/infirmerie
Il est préférable de ne pas construire les hôpitaux, hôtels, maisons de repos et internats dans une
zone de catégorie 4. Si une telle situation est inévitable, il conviendra d’assurer une insonorisation
supérieure à Va.
81
3.11.2.2 Murs intérieurs et murs de séparation
Tableaux extraits de NBN S 01-400, suivant le type de bâtiment:
Locaux d’un logement A
Immeuble d’habitation
(ne compte pas pour des maisons unifamiliales)
Chambre Living
à coucher
Salle à Cuisine
manger
Salle
de jeu
WC/Salle
de bains
Locaux d’un logement B
IIba
IIba
IIba
IIba
IIba
Cage d’escalier, trémie d’ascenseur
Iba
IIba
IIIba
IIIba
IIIba
IIIba *
IIba
IVba
IVba
IVba
Parois intérieures Salle de jeu
IIIba
IIIba
IVba
Logement A
Cuisine
IIba
Living, salle à manger
IIba
Chambre à coucher
IIIba
Mur Mitoyen
Salle de bain, WC
IIIba **
(*) sauf si la salle de bain donne accès à la chambre à coucher
(**) sauf si les repas sont consommés dans le séjour
Bâtiment scolaire
Salle de
Salle de cours
Enseignements
Cas
lecture
ou d’étude supérieur courants
Salle de gymnastique ou de Salle de
dactylographie musique
Murs Mitoyens
IIba
IIba
IIba
IIba
IIba
Parois de cages d’escaliers ou d’ascenseurs
IIba
IIba
IIba
–
IIba
Couloirs
IIIba
IVba
IVba
–
IIIba
Salle de musique
Iba
Iba
Iba
Iba
Iba
Salle de gymnastique ou de dactylographie
Iba
Iba
Iba
IIIba
Salle de cours – cas courants
IIba
IIIba
IVba
IIba
IIIba
– enseignement supérieur
Salle de lecture ou d’étude
82
IIIba
Locaux peu peuplés
Immeuble de bureaux
Locaux
peuplés
Salle de
mécanographie
Direction
Cadres
Murs mitoyens
IIba
IIba
IIba
IIba
Parois de cages d’escaliers et d’ascenseurs
IIba
IIba
IIba
–
Salle de mécanographie
Iba
Iba
IIba
IVba
Locaux peuplés
IIba
IIba
IVba
– cadres
IIIba
IVba
– direction
IIIba
Locaux peu peuplés
Hôpital
Hôtel
Maison de
retraite/Internat
Salle d’opération ou de
repos absolu
chambre
à coucher
courante
Chambre
à coucher
Chambre
à coucher
Dortoir
Infirmerie
Murs mitoyens
Iba
IIba
IIba
IIba
IIba
Chambre à coucher courante
IIba
IIIba
IIIba
IIIba
IIIba
Couloirs
Iba
IIIba
IIIba
IIIba
IVba
Cages d’escalier et
locaux techniques
Iba
IIba
Iba
Iba
IIba
Locaux de service ou publics
Iba
IIIba
IIba
IIIba
IVba
WC public
Iba
IIba
Iba
IIba
IIIba
Salle de bain*
IIba
IIIba
IIba
IIIba
IVba
83
3.11.3 Valeurs pour la maçonnerie de briques SB
Des essais d’insonorisation ont été effectués sur des maçonneries en briques SB d’une épaisseur de
9, 14 et 19 cm. Les résultats donnent la catégorie correspondante pour les performances acoustiques suivant la NBN S 01-400.
Chaque mur a été analysé sur base de 4 finitions différentes:
Essai 1: maçonnerie non plâtrée
Essai 2: plâtrage d’un côté
Essai 3: plâtrage des deux côtés
Essai 4: plâtrage d’un côté et isolation de l’autre côté (5 cm de laine minérale)
Résultats d’essais
RW (C;Ctr) en dB
Catégorie
NBN S 01-400
Maçonnerie de briques de 9 cm d’épaisseur
Brique 29x9x9 (1055 kg/m3)
Non plâtrée
41 (-1;-4)
IIIb
Plâtrage d’un côté
43 (-1;-4)
IIIb
Plâtrage des deux côtés
44 (-1;-5)
IIIb
Plâtrage d’un côté + contre-mur
52 (-1;-5)
IIb
Non plâtrée
47 (-2;-4)
IIIa
47 (-1;-4)
IIIa
49 (-2;-5)
IIIa
54 (-2;-8)
IIIb
Non plâtrée
54 (-1;-5)
IIa
55 (-1;-5)
IIa
56 (-1;-5)
IIa
58 (-2;-7)
Ib
84
La valeur RW (C; Ctr) est une ‘valeur unique’ pour l’indice d’affaiblissement des éléments de
construction déterminé en laboratoire dans des conditions idéales. La norme européenne de calcul
a déjà été publiée. Une norme belge définissant les critères de performance paraîtra bientôt et
remplacera la norme NBN S01- 400.
En fonction de la nature du bruit, on utilisera ou la valeur (Rw + C) ou (Rw + Ctr).
Rw(C) sera utilisé pour le bruit haute fréquence:
Enfants en train de jouer, activités humaines (conversation, musique, radio,TV), trafic autoroutier
(> 80 km/h), trafic ferroviaire à vitesse moyenne ou élevée, avion à réaction à courte distance,
usines émettant un bruit à moyenne ou haute fréquence.
Rw(Ctr) sera utilisé pour le bruit basse fréquence:
Musique de discothèque, trafic routier urbain, trafic ferroviaire à basse vitesse, avion à réaction à
grande distance, avion à hélices, usines émettant un bruit à basse ou moyenne fréquence.
La norme européenne définit une valeur analogue unique DnT,w pour les mesures sur site d’isolation
acoustique.
85
3.11.4 Domaine d’application pour les constructions de murs
3.11.4.1 Façades et pignons
L’insonorisation des façades vis-à-vis du bruit extérieur joue un rôle important dans le confort
acoustique d’une maison.
Les façades sont généralement interrompues par des portes, fenêtres et/ou grilles de ventilation qui
sont plus perméables au bruit que les murs. Ces points faibles doivent dès lors bénéficier d’une
attention toute particulière.
Les critères de la norme relative à l’indice d’affaiblissement acoustique R sont V a, b, c et d, suivant
la catégorie du bruit extérieur. Toutes les maçonneries en briques (tant pour les murs creux que
pour les murs pleins) satisfont sans problème aux critères de la norme.
3.11.4.2 Murs intérieurs
Les critères relatifs à l’indice d’affaiblissement acoustique R dépendent du type de bâtiment, du taux
d’occupation et de la nature des locaux adjacents.
Les murs intérieurs des maisons unifamiliales ne sont soumis à aucun critère.
Les critères vont de la catégorie I à IV avec, à chaque fois, un seuil plancher et un indice recommandé.
Les critères Ia et Ib sont très difficiles à respecter, si bien qu’il est recommandé de disposer les
locaux de manière à éviter les parois soumises à ces exigences d’insonorisation.
Ces critères sont imposés aux murs séparant deux locaux qui ne sont généralement pas reliés par
une porte. Si une ouverture est malgré tout prévue, il convient de tenir compte d’une diminution
sensible de l’indice d’affaiblissement acoustique R: Exemple:
Rmur = 40 dB
Rporte = 20 dB
Le calcul de l’ensemble suivant la
norme donne l’indice d’affaiblissement
acoustique:
R = 27,6 dB
Cet exemple montre que l’insonorisation globale d’un mur mixte est très
vite affaiblie par l’élément possédant
l’indice d’atténuation acoustique le plus
faible, même si sa surface est réduite.
86
3.11.4.3 Murs mitoyens
Si une habitation est construite en mitoyenneté d’une habitation existante avec un mur mitoyen plein,
des règles doivent être suivies afin d’éviter toute perte de performance acoustique. Pour garantir les
performances acoustiques d’un projet de construction, il faut tenir compte de ce qui suit:
– le mur mitoyen ne peut servir de mur porteur pour la nouvelle habitation
– éviter toute propagation des vibrations acoustiques via les parois perpendiculaires aux murs
mitoyens.
– les planchers et les escaliers ne peuvent être ancrés dans le mur mitoyen
– aucune conduite sanitaire ou tuyau d’évacuation ne peut être placé dans le mur mitoyen
– aucune fixation d’appareils de chauffage ou de hauts-parleurs sur le mur mitoyen
En théorie, le doublement du poids ou de l’épaisseur d’un
mur devrait accroître l’indice d’affaiblissement acoustique
R de 6 dB. Dans la pratique, on n’obtient toutefois que 4
dB.
S’il existe un vide d’air entre les deux murs, en revanche,
l’affaiblissement acoustique augmentera de 5 à 15 dB suivant le degré de liaison: plus la liaison entre les murs est
importante, moins l’affaiblissement acoustique sera élevé.
La liaison entre les murs peut être effectuée à l’aide de
crochets (5 par m2): R + 5 dB.
Si la disjonction des composantes se prolonge du toit jusqu’aux fondations, on obtient la valeur R + 15 dB.
R
R+4
R+5 à 15
2R
Une bonne exécution d’un doublement de paroi non liaisonnée conduit à de très hautes valeurs
d’isolation DnT,w > 60 dB. Les prescriptions mentionnées plus haut dans ce paragraphe pour les murs
mitoyens pleins demeurent une bonne mesure de précaution.
Dans le cas théorique où les deux composantes ne se toucheraient même pas via le sol, on pourrait
dire que l’insonorisation est doublée: R + R.
87
3.11.4.4 Résultats de mesures pour les murs creux sans ancrages
Le Centre Scientifique et Technique de la Construction (CSTC) a effectué les mesures suivantes sur
des murs creux sans ancrages:
Un mur simple enduit d’un seul côté, d’une épaisseur de 9 cm, donne une valeur
R de 43 dB, et appartient dès lors à la catégorie IIIb.
Le doublement du mur avec vide d’air donne une valeur R de 52dB (catégorie IIb).
Un mur simple enduit d’un seul côté, d’une épaisseur
de 14 cm, donne une valeur R de 47 dB et appartient
dès lors à la catégorie IIIa. La réalisation d’un contre-mur
de 9 cm donne R= 58 dB et permet dès lors d’atteindre
la catégorie IIa.
3.11.4.5 Immeubles d’appartements
Dans les immeubles d’appartements, la charge acoustique peut s’avérer importante le long des murs
latéraux et des planchers. Cet aspect peut être contré ou minimisé en utilisant des briques SB de
poids volumique élevé, ce qui sera très souvent le cas pour les immeubles d’appartements, vu qu’une
haute résistance à la compression est nécessaire. Si possible, on évitera toute propagation des vibrations acoustiques via les parois perpendiculaires aux éléments de séparation (murs et planchers).
Une bonne organisation des logements peut prévenir bon nombre de problèmes:
– les diverses pièces sont judicieusement implantées, tant pour un même niveau horizontal que
pour les circulations verticales. Par exemple, les chambres à coucher de logements attenants
peuvent être organisées l’une à côté de l’autre, mais il n’est nullement tolérable qu’une chambre à coucher d’un logement jouxte la cuisine du logement attenant.
– quand cela est possible, des zones tampons sont créées. Par exemple, il est bon de prévoir un
sas d’entrée entre un hall commun et le séjour d’un appartement.
88
4 EXECUTION DE LA MACONNERIE
4.1 L’IMPORTANCE DE L’ETANCHEITE A L’AIR
Dans les calculs d’isolation thermique exposés (dans la NBN B 62-301), on a pris comme hypothèse
tacite qu’il n’y a pas de mouvement d’air à travers la paroi. Ceci veut dire que les pertes de chaleur
se font par conduction et le transport d’humidité par le lent processus de diffusion.
Si cette hypothèse n’est pas remplie, un mouvement de convection apparaîtra, c’est-à-dire que la
chaleur et l’humidité seront emportées par l’air traversant la paroi. Ceci est la cause de pertes de
chaleur plus importantes et de risques de condensation.
Une finition étanche à l’air est dès lors indispensable. Celle-ci est garantie par l’application d’un plafonnage (intérieur).
Le tableau ci-dessous (laboratoire de physique de la KUL) donne quelques exemples de débits d’air
au travers de murs maçonnés. Pour une différence de pression atmosphérique mesurée de:
2 Pa: tirage thermique hivernal entre l’intérieur et l’extérieur
10 Pa: vent
Débit de l’air [m3/m3.u]
Différence de pression
∆Pa = 2 Pa
∆Pa = 10 Pa
Briques 290 x 140 x 140
0,10
0,40
Blocs de béton 290 x 140 x 140
19,90
64,40
Briques 290 x 140 x 140
0,06
0,20
Blocs de béton 290 x 140 x 140
0,06
0,20
Non plâtré
Plâtré
4.2 LA CONSEQUENCE DES PONTS THERMIQUES
Un pont thermique est une zone dans le bâtiment où l’isolation est interrompue par des matériaux
bons conducteurs de chaleur et qui forment par conséquent un “pont thermique” entre l’ambiance
intérieure et l’ambiance extérieure. Il en résulte une déperdition de chaleur mais également une
surface de paroi froide à l’intérieur. Quand la température de cette paroi est inférieure à un certain
seuil, une condensation en surface peut se produire, ou de la moisissure peut se former.
Un détail constructif correct (avec facteur de température τ < 0,8 ) évite que ceci ne se produise.
Les détails constructifs les plus délicats pour les ponts thermiques sont discutés ci-dessous.
EXECUTION DE LA MACONNERIE
89
4.3 DETAILS D’EXECUTION
Les détails d’exécution ci-dessous sont basés sur les Notes d’Informations Techniques n° 186, 191,
196, 202, 219 et 225 du CSTC et sur la brochure d’information de l’UBAtc.
4.3.1 Mur creux avec vide d’air
4.3.1.1 Raccord avec la fondation
L’isolation ne peut être interrompue. La continuité de l’isolation est assurée par une brique SB isolante au pied du mur porteur.
4.3.1.2 Raccord avec une toiture en pente
Pied
Il est possible d’opter pour une isolation du plancher du grenier ou pour une isolation de la toiture.
90
Bord latéral
Il faut à tout prix éviter que de l’eau du parement soit amenée dans le mur intérieur. Pour ce faire,
les crochets d’ancrage sont placés avec une pente vers l’extérieur, ou bien un crochet d’ancrage
avec un casse-goutte est utilisé. Le casse-goutte peut également être inclus dans le clip qui tient
l’isolant en place.
Maçonnerie montante
La brique SB isolante assure la continuité de l’isolation. Pour suivre la pente de la toiture, il faut travailler en escalier vu que la membrane drainante doit évacuer l’eau de la coulisse.
91
4.3.1.3 Raccord avec une toiture plate
Bord
Pour la toiture plate avec forte pente (≥ 10%) (figure de gauche), l’eau ne peut couler le long de la
façade et ne peut stagner au bord. Un acrotère n’est dès lors pas nécessaire. Dans le deuxième
détail, l’acrotère en maçonnerie de briques SB isolantes assure la continuité de l’isolation.
Maçonnerie montante
La zone sous la membrane d’étanchéité est toujours soigneusement isolée afin d’éviter un pont
thermique horizontal.
92
4.3.1.4 Baies et ouvertures
Linteau
Les joints souples sont nécessaires pour assurer une bonne étanchéité à l’air. La membrane d’étanchéité doit être tendue pour ne pas former une poche dans laquelle l’eau peut stagner. Les extrémités de la membrane d’étanchéité sont repliées pour éviter que l’eau à cet endroit ne pénètre jusque
dans l’isolant.
Battée de fenêtre
93
Seuil de fenêtre
L’isolant derrière le seuil évite un pont thermique, tandis que la membrane d’étanchéité récolte
l’eau qui suinterait au travers des joints dans le seuil ou aux extrémités du seuil. Ici aussi il est avisé
de replier les bords de la membrane d’étanchéité.
Seuil de porte de terrasse
L’isolation peut continuer grâce à l’ancrage du balcon à la structure avec un système de coupure
thermique. Un joint souple est appliqué entre la brique de parement supérieure et le balcon en
porte-à-faux, pour éviter le risque d’un léger fléchissement de ce dernier qui pourrait fissurer la
maçonnerie de parement.
94
Pour la terrasse de toiture, le bloc de maçonnerie de snelbouw isolant porte le seuil et assure, par
ailleurs, la continuité de l’isolant.
4.3.2 Mur plein avec isolation extérieure et enduit extérieur
Pour ce type de mur, il est très important d’accorder le soin nécessaire à l’exécution des détails.
L’enduit extérieur constitue l’unique protection vis-à-vis de la pluie, contrairement à la maçonnerie
de parement (voir 3.4.2). En cas de mauvaise exécution de l’enduit, des fissures apparaissent facilement, et l’eau de pluie peut dès lors s’infiltrer. Le mur ne peut suffisamment évacuer l’eau vers l’extérieur ce qui peut occasionner des dégâts de gel ou de l’humidité à l’intérieur.
Pour les seuils de fenêtres, une bonne conception est importante, afin que l’eau soit rejetée suffisamment loin de la façade. Vu que l’enduit n’absorbe pas l’eau, le risque de coulées et de salissures
sous les seuils de fenêtres est plus élevé que pour une maçonnerie de parement.
Pour une information plus détaillée, nous renvoyons à la NIT 209 du CSTC.
4.3.3 Crochets d’ancrages
Les deux parois du mur creux sont reliées par des
crochets. Les crochets utilisés en Belgique sont des
barres galvanisées (diamètre 4 mm) pourvues d’un
cassegoutte.
Les crochets doivent être inclinés vers l’extérieur
afin de ne pas amener l’eau vers le mur intérieur.
La norme prescrit au moins 5 crochets par m2 de
surface murale. Elle spécifie en outre que les crochets peuvent être éloignés de plus de 75 cm dans
un plan horizontal, tandis que la distance entre deux
couches où les crochets sont ancrés ne peut dépasser 30 cm.
95
4.3.4 Cheminées
Comme tous les murs extérieurs, les têtes de cheminées sont exposées aux intempéries. Pourtant,
on néglige souvent le mur creux, construction idéale pour notre climat belge. La tête de cheminée est
alors réalisée en maçonnerie d’une demi-brique, si
bien que les infiltrations d’eau sont inévitables. La
brique SB devient alors humide.
La réalisation d’un mur creux n’est pas suffisante: la
couche d’étanchéité doit être posée correctement.
Elle doit être fixée de manière suffisamment haute
sur le conduit de cheminée qui est généralement
constitué d’une double paroi.
La membrane d’étanchéité se prolonge
horizontalement sur les toits plats. Pour
des raisons de stabilité, les cheminées
hautes exposées à des vents fortement
dominants doivent être pourvues d’ancrages verticaux, sans toutefois interrompre
la couche d’étanchéité.
Les toits en pentes doivent être recouverts d’un système à chevauchement
échelonné.
Ce type de construction est très délicat
et doit toujours être réalisé avec le plus
grand soin.
96
4.3.5 Constructions mixtes
Les modifications de forme subies par le béton sont bien plus marquées que celles de la brique. Si
les deux matériaux sont utilisés en combinaison, leur plan d’interface peut présenter des fissures.
L’absorption des contraintes à cette interface est extrêmement délicate, surtout pour les longueurs
importantes. Il est donc conseillé de toujours prévoir un joint de dilatation. De même, il est préférable d’utiliser des linteaux en brique précontrainte au lieu de linteaux en béton.
Si le béton doit être revêtu d’un produit à base de brique, il convient d’utiliser un béton présentant
un faible coefficient de dilatation. En d’autres termes, le béton doit contenir le moins possible de
ciment et être enrichi de calcaire ou d’argile expansée.
Voir le tableau ci-dessous, extrait de la brochure ‘Scheuren in woningen’ (Stichting Bouwresearch):
Coefficient linéaire
Dosage du ciment [kg/m3]
de dilatation thermique
α x 10-6
Béton ordinaire
200
300
400
500
600
12,2
12,6
13,0
13,4
13,9
6,6
7,2
7,9
8,7
9,8
Béton avec
ajout de calcaire
97
4.4 PROTECTION DE LA MAÇONNERIE
4.4.1 Maçonnerie fraîche
Tant que la maçonnerie fraîche ne s’est pas stabilisée par durcissement du mortier, il convient de la
préserver des dommages mécaniques et des intempéries. La norme B 24-401 Exécution des maçonneries donne davantage de détails à ce sujet. Les principales mesures concernent le mortier:
a. Préparation du mortier
– utiliser le mortier adapté à la nature de la maçonnerie;
– ne pas intégrer de ciment à teneur élevée en sulfate dans le mortier;
– doser les éventuels adjuvants avec prudence;
– toujours utiliser de l’eau pure et des bacs rincés;
– mettre le mortier en oeuvre avant que la prise commence, c’est-à-dire au plus tard 2,5 heures
après la préparation.
b. Mise en charge de la maçonnerie
– attendre 16 heures avant de monter le plancher.
– respecter un délai de 24 heures pour des charges concentrées.
– les murs non porteurs ne peuvent pas servir comme coffrage.
c. Protection contre les intempéries
Cette protection est cruciale pour éviter les efflorescences.
– Durant l’entreposage, les briques seront préservées des intempéries et isolées de l’humidité du
sol. En hiver, éviter l’humidification des briques SB destinées à la maçonnerie intérieure (qui ne
doit pas être résistante au gel).
– En cas de temps très chaud et sec, arroser régulièrement mais légèrement la maçonnerie afin
d’éviter que le mortier se dessèche avant d’avoir complètement durci.
– Par temps de pluie, ne pas maçonner ni couler de béton, vu le risque de dégorgement du mortier ou du béton.
– A la fin de chaque journée de travail, la maçonnerie fraîche doit être protégée à l’aide
d’une couche imperméable (film plastique). Cette dernière doit recouvrir au moins une hauteur
de 60 cm et être fixée de manière suffisamment solide pour résister au vent (via l’agrafage de
linteaux aux extrémités, par exemple).
– Par temps de pluie, le béton fraîchement coulé doit être recouvert d’une couche imperméable
afin d’éviter que l’eau de pluie n’entraîne ses sels libres et les fasse pénétrer dans les briques,
sinon, ces sels apparaîtront lors du séchage de la maçonnerie de briques.
Si une ou plusieurs de ces mesures sont mal appliquées, voire totalement négligées, la maçonnerie
peut présenter des efflorescences, qui sont généralement inoffensives mais nuisent à la finition de la
maçonnerie.
4.4.2 Définition des efflorescences
Les efflorescences sont des dépôts salins qui peuvent prendre la forme d’un voile blanc, de flocons ou
de croûtes résistantes. Si l’eau se propage dans les pores de la maçonnerie par capillarité, elle charriera
les sels solubles. Ces derniers se déposeront à la surface de la maçonnerie, où ils se cristalliseront par
évaporation. Les sels les plus courants sont les sulfates alcalins (sodium et potassium) et les sulfates de
magnésium. Les efflorescences de salpêtre se forment uniquement au contact de fumier ou d’engrais.
98
4.4.2.1 Causes possibles des efflorescences
Présence de sels dans le sous-sol
De nombreux types de sols contiennent des sulfates et des nitrates. Les efflorescences suscitées par
la montée des eaux souterraines peuvent parfois s’avérer très néfastes car elles entraînent un écaillement des briques (cancer du mur).
Remèdes:
– poser parfaitement une couche d’étanchéité sous les murs;
– revêtir les murs au contact du sol d’une couche protectrice étanche (murs de caves, de fondations et de soutènement).
Présence de sels dans la brique
La matière première des briques contient des sels très solubles dont la majeure partie se décompose durant le processus de cuisson. Les briques contiennent très peu de sels solubles et ne présenteront aucune efflorescence lors de l’essai suivant la NBN B 24-209.
Présence de sels dans le mortier
Le ciment contient toujours des substances qui se transforment dans le mortier et peuvent réagir
avec les briques (voir ci-après).
L’utilisation de ciment contenant du sulfate de sodium (ciment de laitier, par exemple) peut entraîner des efflorescences très prononcées dans les joints, qui peuvent parfois persister pendant des
années et ne peuvent être supprimées à l’eau, car cette dernière renforce leur effet.
Remède:
– ne pas utiliser de ciment contenant des sulfates.
Réaction du mortier sur la brique
La brique de maçonnerie est mise en oeuvre à l’aide de mortier qui contient toujours des sels libres
solubles dans l’eau. En effet, le ciment comporte toujours des oxydes de sodium et de potassium qui
donnent les hydroxydes correspondants lors de la préparation du mortier. Pendant l’hydratation ou le
durcissement du mortier (et du béton) frais, et surtout durant les premiers jours, le mortier est pratiquement dépourvu de toute capillarité, contrairement à la brique. L’eau de pluie peut donc entraîner
les sels libres et les hydroxydes vers les briques. Les hydroxydes réagissent avec le sulfate de calcium
de la brique et forment des sulfates alcalins (notamment le Na2SO4 et le K2SO4) qui, contrairement au
CaSO4, sont extrêmement solubles dans l’eau. Le séchage de la maçonnerie entraîne une migration des
sulfates alcalins vers la surface d’évaporation de la brique (où ils se cristallisent).
Autres causes
Le risque de voir apparaître des efflorescences s’accroît dans les cas suivants:
– utilisation d’eau de préparation ou de sable impurs;
– utilisation de certains adjuvants dans le mortier;
– proximité de produits contenant des sels, des nitrates et des nitrites.
4.4.2.2 Conclusions
Les efflorescences les plus fréquentes sont, bien que peu esthétiques, inoffensives pour la maçonnerie. La pluie les élimine et les efflorescences s’atténuent au bout de quelques mois. Les risques d’efflorescences sont extrêmement faibles si toutes les “règles de l’art” sont respectées lors de l’exécution de la maçonnerie (surtout la protection de la maçonnerie fraîche).
99
4.4.3 Définition des exsudations
Les exsudations consistent en un dépôt blanc, généralement au niveau des joints verticaux. On les
confond souvent avec les efflorescences. L’origine de ce dépôt est à attribuer au ciment présent
dans les joints de mortier, qui est “lavé” par la pluie, et s’écoule le long de la façade.
4.4.3.1 Origine
Lors de la réaction d’hydratation du ciment, la chaux libre ou Ca(OH)2 est libérée. Transportée par
l’eau, celle-ci migre vers la surface de la maçonnerie et réagit avec le CO2 de l’air pour former du
carbonate de calcium qui constitue ce voile blanchâtre (Ca(OH)2 + CO2 => CaCO3 + H2O).
4.4.3.2 Conclusions
Ce dépôt est difficile à éliminer, car il est insoluble dans l’eau. Afin de l’éliminer, la procédure suivante doit être suivie:
– Eliminer autant que possible le dépôt à l’aide d’une brosse, ou de papier de verre.
– Protéger tous les matériaux de construction vulnérables de la façade (par exemple, couvrir les
carreaux de ciment, les pierres bleues)
– Humidifier profondément et abondamment la surface à traiter avec de l’eau propre et ce jusqu’à saturation (la solution nettoyante qui sera ensuite utilisé ne pourra ainsi pas pénétrer
dans le matériau).
– Traiter le dépôt ou le voile calcaire avec une solution acide (par exemple acide chlorique ou
acide phosphorique pour les briques claires) en évitant si possible les joints: une solution de 1
à 3 % pour les surfaces ou le mortier de ciment ne peut être attaqué; une solution concentrée
jusqu’à 10 % si cela est autorisé (le sable fin est alors ‘mis à nu’, la texture et la couleur sont
modifiés).
– Eliminer la solution et les résidus en rinçant la façade plusieurs fois abondamment.
Il est grandement conseillé d’effectuer préalablement un essai sur une petite surface moins visible
de la façade. Ce traitement prend beaucoup de temps et est rarement efficace à 100%. Un usage
trop fréquent de solution acide endommage le mortier. Il est dès lors plus avantageux d’appliquer le
traitement avant de rejointoyer la façade.
Vu qu’il s’agit d’un travail très spécifique, il est judicieux de faire appel à une firme spécialisée.
100
4.5 CONTROLE
4.5.1 Contrôle des briques
Le contrôle s’effectue au moment où les briques changent de propriétaire. Effectuer les contrôles
suivants lors de la livraison des briques sur chantier:
CARACTERISTIQUES EXTERIEURES
a. Dommages
Suivant la NBN B 23-002 pour les briques de parement:
Briques de parement étirées
Briques de parement étirées – catégorie K:
– Aucune écornure ou épaufrure n’est visible à une distance de 2 mètres, pour au moins 90%
des briques à la livraison.
Briques de parement étirées – catégorie P:
– Aucune écornure ou épaufrure n’est visible à une distance de 2 mètres, pour au moins 70%
des briques à la livraison.
Briques de parement étirées – catégorie S:
– Aucune écornure ou épaufrure n’est visible à une distance de 10 mètres.
Les catégories souhaitées doivent être préalablement discutées avec la briqueterie.
Remarque: Des défauts importants, tels que des briques cassées, des cassures dont la dimension
maximale est supérieure à 4 cm et d’autres défauts éventuels qui rendent la brique
inutilisable pour le maçonnage ne sont tolérés qu’à concurrence de 2% de la livraison,
au maximum.
Briques moulées
Au moins une panneresse et une boutisse ne présentent pas d’écornure, ni d’épaufrure qui peuvent
nuire à l’aspect caractéristique de la maçonnerie.
Remarque: Des dégâts importants, qui rendent la brique inutilisable ne sont tolérés qu’à
concurrence de 2% de la livraison
Suivant la NBN B 23-003 pour les briques SB:
Est considérée comme endommagée:
– toute brique brisée;
– toute brique présentant une rupture d’angle ou d’arête dont le volume calculé est supérieur à
20 cm2. Calcul: a x b x c.
Une livraison ne peut pas contenir plus de 5% de briques SB endommagées.
101
b. Défauts
Suivant la NBN B 23-002 pour les briques de parement:
Briques de parement étirées
Briques de parement étirées – catégorie K:
– Au moins 95% des briques ont la panneresse et au moins une boutisse qui ne présentent aucune fissure visible à une distance de 2 mètres.
Briques de parement étirées – catégorie P:
– Au moins 80% des briques ont la panneresse et au moins une boutisse qui ne présentent aucune fissure visible à une distance de 2 mètres.
Briques de parement étirées – catégorie S:
– Les briques ne présentent pas de crevasses ni de fissures visibles à une distance de 10 mètres.
Briques moulées
La brique ne présente pas de défauts qui peuvent influencer l’aspect caractéristique de la maçonnerie.
Suivant la NBN B 23-003 pour les briques SB:
Est considérée comme un défaut:
– présence aux deux boutisses ou aux panneresses d’une ou de plusieurs fissures dépassant 1/3
de la hauteur de la brique;
– présence de nodules dont l’expansion peut entraîner un écaillement de la surface de la brique.
N’est pas considéré comme défaut:
– écaillement d’un diamètre inférieur à 20 mm.
Le nombre de briques présentant un ou des défauts ne peut pas dépasser 10% de la livraison.
102
4.5.2 Contrôle de la maçonnerie
La planéité géométrique de la maçonnerie peut être mesurée comme suit conformément à la NBN
B 24-401 Exécution des maçonneries.
Les tolérances relatives à la hauteur de la maçonnerie sont calculées sur base de la formule suivante:
t=±
13
√H
4
H hauteur (cm) du mur entre deux planchers.
t largeur de la zone où doit tomber la projection de l’axe longitudinal de toute section horizontale
du mur
1. axe de la base du mur
2. bande de largeur t = ±
13
√H
4
3. épaisseur du mur à la base
103
Concrètement, cela signifie que pour une hauteur d’étage de 2,95 m, l’écart maximal entre le mur et
la verticale (fil à plomb) doit être limité à 8 mm.
L’écart admissible sur toute dimension longitudinale est donnée par:
±
13
√L
4
L correspond à la longueur (cm) du mur, le plus grand écart ne pouvant pas dépasser 4 cm.
Arrondissement au demi-centimètre:
Longueur (m)
Ecart maximal admissible (cm)
L < 1,25
±1
1,25 ≤ L < 3,43
± 1,5
3,43 ≤ L < 7,29
±2
7,29 ≤ L < 13,31
± 2,5
13,31 ≤ L < 21,97
±3
21,97 ≤ L < 33,75
± 3,5
33,75 ≤ L
±4
Si la qualité du contrôle relatif aux briques de maçonnerie, au mortier et à la réalisation tombe dans
la catégorie particulière (*), les tolérances d’exécution pour la planéité de la maçonnerie
seront les suivantes:
– écart par rapport au fil à plomb (par étage): 3 mm;
– manque de planéité (plus de 2,50 m): 5 mm.
Le plus grand écart par rapport à la hauteur d’un mur s’élève à 7,5 mm/3m et le plus grand écart
par rapport à la longueur totale s’élève à 5 mm/5m.
(*) Catégorie particulière:
Les matériaux utilisés sont contrôlés par une institution indépendante (pour l’obtention de la
marque BENOR, par exemple).
La réalisation de la maçonnerie est soumise à des contrôles approfondis, effectués par un personnel compétent, ce qui garantit une conformité en tout point avec la NBN B 24-401.
Si la maçonnerie est soumise à des exigences particulières concernant l’intégration d’autres éléments
de construction (ouvertures pour fenêtres, portes ou murs de séparation, intervalles entre murs ou
planchers), se référer aux normes relatives à la concordance des mesures (série NBN B 04).
104
4.5.3 Finition de la maçonnerie
4.5.3.1 Enduit intérieur
La maçonnerie en brique SB est généralement enduite dans les pièces habitées.
Quelques avantages:
– suppression des irrégularités. Une surface lisse convient mieux pour peindre ou accrocher;
– amélioration de l’étanchéité à l’air de la maçonnerie (la brique est quasiment étanche, tandis
que les joints le sont moins);
– optimisation de la résistance au feu, d’ores et déjà élevée.
Attention: le béton lisse et la plupart des autres éléments de maçonnerie doivent d’abord être
revêtus d’une couche d’apprêt ou d’adhérence.
Une information plus détaillée est disponible en consultant les notes d’informations techniques
n°199 et 201 du CSTC.
Enduit traditionnel
Cet enduit s’applique en deux couches. La première est une couche d’adhérence et d’égalisation
armée contre la traction grâce à l’intégration de fibres. Une couche d’apprêt est superflue. La
seconde couche est une couche calcaire dure qui permet d’obtenir une surface lisse.
Enduit monocouche
L’enduit est appliqué en une seule couche mais doit présenter une épaisseur suffisante.
Cette couche d’enduit peut être posée par voie manuelle ou mécanique.
Inconvénients:
– le matériau doit combiner deux fonctions;
– une couche d’apprêt peut s’avérer nécessaire sur les briques lisses.
4.5.3.2 Peinture
La maçonnerie apparente en briques peut être peinte. Il est toutefois important que la maçonnerie
soit bien sèche, facteur pour lequel l’hygrométrie d’équilibre revêt une importance décisive.
Si la peinture est appliquée sur une maçonnerie en briques exposée à l’air extérieur (la brique doit
alors être résistante au gel), la peinture devrait permettre le passage de la vapeur.
Pour ce faire, elle ne peut pas être appliquée en une couche plus épaisse que la valeur prescrite par
le fabricant. Bien que cette épaisseur soit difficilement mesurable, dans la pratique, la valeur recommandée est largement dépassée à cause de la rugosité ou de la porosité du matériau, de sorte que
la face externe devient étanche à la vapeur.
L’eau ayant pénétré de l’une ou l’autre manière dans la maçonnerie de façade – par le biais de la
condensation ou d’un mauvais raccord – ne peut dès lors plus s’évaporer au niveau de la surface
externe.
Conséquences:
– Les briques utilisées pour la maçonnerie extérieure peinte doivent appartenir à la catégorie
‘résistance au gel élevée’.
– La maçonnerie de façade rendue étanche à la vapeur par la peinture doit posséder un vide d’air
fortement ventilé.
– La façade et le vide d’air n’entrent pas en ligne de compte dans le calcul du niveau d’isolation
thermique.
105
5 DESCRIPTIF POUR CAHIER DES CHARGES
Différentes exigences sont posées suivant le type ou la fonction de la maçonnerie à laquelle les briques sont affectées.
Le cahier des charges comprendra une description distincte par type de brique et par type de
maçonnerie.
Type de maçonnerie
Maçonnerie intérieure ou extérieure
Maçonnerie apparente ou non apparente
Maçonnerie portante ou non portante
Type de brique
Brique de parement ‘moulée main’, étirée ou pressée
Briques SB ordinaire (masse volumique: 1.000 ≤ ρ < 1.600 kg/m3)
Brique SB isolante
Caractéristiques
Les caractéristiques suivantes sont toujours mentionnées:
– format(s) souhaité(s)
– résistance à la compression souhaitée
– niveau de résistance au gel
Maçonnerie intérieure (paroi intérieure
du mur creux, murs intérieurs et murs de
séparation)
Aucune résistance au gel requise
Maçonnerie de (fausse) cave, Maçonnerie de fondations Résistance normale au gel
Murs de soutènement
Surfaces horizontales
Parois extérieures peintes
Résistance élevée au gel
Si certaines caractéristiques de la maçonnerie doivent satisfaire à des exigences complémentaires, il
est nécessaire de spécifier les valeurs dans le cahier des charges (ex: poids minimal). Pour les applications spéciales, telles que la maçonnerie apparente, il peut s’avérer nécessaire d’intégrer au cahier
des charges des critères de tri des briques sur le chantier.
Spécifications
Spécifications superflues:
– réaction de la brique au feu;
– résistance de la maçonnerie au feu, car elle est fonction de l’épaisseur du mur et de la finition.
Dérogations
Dérogations à la norme:
Si les briques sont soumises à des exigences non spécifiées dans les normes appropriées, il convient
de conclure des accords avec le fabricant.
Par exemple: pour la maçonnerie intérieure apparente soumise à des exigences esthétiques, les
tolérances dimensionnelles peuvent être définies en fonction de la classe T3 de la norme NBN
B 23-002.
Ces accords seront explicitement mentionnés dans le cahier des charges.
Toute commande au fabricant doit clairement mentionner ces accords, sinon les dispositions de
NBN B 23-003 sont applicables.
DESCRIPTIF POUR CAHIER DES CHARGES
107
Exécution de la maçonnerie
Bien que l’entrepreneur soit sensé exécuter la maçonnerie “selon les règles de l’art”, il est bon de
faire mention dans le cahier des charges d’un certain nombre de détails d’exécution.
– préciser le type d’appareillage de maçonnerie (souvent d’une demi-brique)
– simultanéité ou nom du jointoyage de parties précises du mur
– le nombre de joints verticaux ouverts est déterminé
– pose des briques en plein bain de mortier (joints d’about bien remplis)
– les recouvrements de membranes d’étanchéité sont collés ou soudés. Il est préférable qu’une
contrôle soit effectué par l’auteur de projet ou le chef de chantier avant de poursuivre l’exécution de la maçonnerie.
– pour la pose du matériau isolant dans la coulisse:
• préciser le type de fixation des panneaux à la feuille intérieure du mur creux
• préciser les mesures à prendre pour éviter tout contact avec la feuille extérieure du mur
creux
• préciser les mesures à prendre pour éviter les lézardes éventuelles
Cahier spécial des charges
Un canevas est disponible sur notre site internet: www.brique.be
108
DESCRIPTIF POUR CAHIER DES CHARGES
6 NORMES
De façon générale, une distinction est opérée entre deux catégories de normes.
D’une part, les ‘normes de produits’ qui décrivent le produit et les exigences auxquelles celui-ci
doit satisfaire, et d’autre part, les ‘méthodes d’essai normalisées’, qui fournissent une description des
essais afin de contrôler si un produit satisfait à ces exigences.
Dans chaque catégorie, les normes sont classées en série, par exemple, la série des normes de produits 771 relative à l’ensemble des éléments de maçonnerie, qui utilise la série de méthodes d’essai
normalisées 772. La première partie de cette série 771 est la norme 771-1: la norme de produit
pour les briques de terre cuite. Elle n’utilise que certaines parties, certains essais de la série 772.
Seules ces parties sont reprises dans le tableau.
A côté de cela, il existe une troisième catégorie de normes qui est distincte des deux premières; il
s’agit des normes qui fixent les règles de conception, de calcul et d’exécution d’un bâtiment. Pour la
maçonnerie, il s’agit de la série 1996, mieux connue sous la dénomination Eurocode 6.
A partir d’avril 2006, la norme produit EN 771-1 sera la norme de référence pour les briques; elle
remplacera les normes belges actuelles NBN B 23-002 et NBN B 23-003. Cette norme EN 771-1
fournit définition, description et caractéristiques. Cette norme de produit renvoie à certaines
méthodes d’essai normalisées qui ne seront d’application que lorsque la norme EN 771-1 entrera en
vigueur. A ce moment, le marquage CE pourra aussi être apposé sur l’emballage, à condition que les
briques répondent aux exigences de la norme. Ce marquage CE se compose d’un cadre rectangulaire sur les emballages et donne des informations sur le produit.
La marque BENOR atteste que les briques satisfont aux normes belges. Lorsque la norme européenne EN 771-1 sera d’application, celles-ci devront être retirées. Dès lors, la marque BENOR
perd sa base normative et une nouvelle base pour BENOR est définie dans un PTV (Prescriptions
Techniques – Technische Voorschriften) dans lequel, en s’appuyant sur la formulation de la norme
européenne, sont décrites les exigences auxquelles une brique doit satisfaire. L’objectif est de fournir à l’architecte et au maître de l’ouvrage la même garantie qu’actuellement. Un contrôle de qualité
des briques est donc maintenu!
NORMES
109
1. Normes de produits
Normes européennes
Normes belges équivalentes
(d’application jusque fin mars 2006)
– Série 771: Spécifications pour éléments
– Série B 23
de maçonnerie, dont la partie 1:
B 23-002
Briques de parement
EN 771-1 Spécifications pour éléments
B 23-003
Briques pour maçonnerie
de maçonnerie –
non-décorative
Partie 1: Briques de terre cuite
– Série 998: Spécifications
des mortiers pour maçonnerie:
EN 998-1 à EN 998-3
– Série 845: Spécifications pour
composants accessoires de maçonnerie
EN 845-1 à EN 845-3
– EN 1344: Pavés en terre cuite –
Spécifications et méthodes d’essai
110
NORMES
– B 14-001
Mortier pour maçonnerie
(retirée)
2. Méthodes d’essai normalisées
Normes européennes
(d’application jusque fin mars 2006)
– Série 772: Méthodes d’essai
– Essais des éléments de maçonnerie
des éléments de maçonnerie
EN 772-1
Partie 1: Détermination de la
B 24-201
Essai de résistance
Partie 11: Détermination de l’absorp-
B 24-202
Succion d’eau
tion de l’eau par capillarité des élé-
B 24-203 Absorption d’eau après 48 h
résistance à la compression
EN 772-3
Partie 3: Détermination du volume
net et du pourcentage des vides
des éléments de maçonnerie en
terre cuite par pesée hydrostatique
EN 772-5
teneur en sels solubles actifs
des éléments de maçonnerie
en terre cuite
EN 772-7
Partie 7: Détermination de l’absorption d’eau à l’eau bouillante des éléments de maçonnerie en terre cuite
servant de coupure de capillarité
EN 772-11
ments de maçonnerie en béton de
granulats, en pierre reconstituée et
B 24-213 Absorption d’eau sous vide
naturelle et du taux initial
d’absorption d’eau des éléments de
maçonnerie en terre cuite
EN 772-13
B 24-206
masse volumique absolue sèche et
de la masse volumique apparente
sèche (excepté les pierres naturelles)
Masse volumique apparente
du matériau
B 24-210
Masse volumique apparente de la
matière constitutive du matériau
NORMES
111
EN 772-16
Partie 16: Détermination
B 24-205
Détermination des dimensions
B 24-208
Retrait et gonflement
des dimensions
EN 772-19
dilatation à l’humidité des grands
hygrométriques
éléments de maçonnerie en terre
cuite perforés horizontalement
EN 772-20
B 24-207
Contrôle de la planéité des faces,
planéité des éléments de
de la rectitude des arêtes de la
maçonnerie
forme
prEN 772-22 Methods of test for masonry
B 27-009
Produits céramiques pour
units – Part 22: Determination of
parements de murs et
freeze/thaw resistance of clay
de sols – Gélivité –
masonry units
Cycles de gel-dégel
(en cours d’élaboration)
– Série 1052:
B 24-204
Caractéristiques d’aspect
B 24-209
Efflorescences
– Essais des maçonneries
Méthodes d’essai de la maçonnerie
EN 1052-1
EN 1052-2
B 24-211
Compression sur muret
résistance à la compression
B 24-212
Compression sur mur
B 14-201 à B 14-221
résistance à la flexion
EN 1052-3
résistance initiale au cisaillement
EN 1052-4
résistance au cisaillement, en
tenant compte de la couche de
coupure de capillarité
– Série 1015: Méthodes
d’essai des mortiers pour maçonnerie
EN 1015-1 à EN 1015-21
112
NORMES
– Essais des mortiers
B 14-201 à B 14-221
– Série 846: Méthodes d’essai des composants
accessoires de maçonnerie
EN 846-1 à EN 846-13
3. Normes de conception
Normes européennes
– Série 1996: Calcul des ouvrages en
maçonnerie
EN 1996-1-1
Règles générales –
B 24-301
Conception et calculs des
Règles pour la maçonnerie
maçonneries
armée et non armée
prEN 1996-1-2 Règles générales –
Calcul du comportement
au feu
prEN 1996-2
Conception, choix des
B 24-401
Exécution des maçonneries
matériaux et mise en œuvre
des maçonneries
prEN 1996-3
Méthodes de calcul simplifiées
4. Isolation thermique des bâtiments
B 62-002
Calcul des coefficients de transmission thermique des parois des bâtiments
(remplacé partiellement par NBN EN ISO 6946:1996)
B 62-002/A1
Calcul des coefficients de transmission thermique des parois des bâtiments
(+ erratum)
B 62-003
Calcul des déperditions calorifiques des bâtiments
B 62-301
Isolation thermique des bâtiments – Niveau de l’isolation thermique globale
5. Isolation acoustique
S 01-400
Acoustique – Critères de l’isolation acoustique
S 01-401
Acoustique – Valeurs limites des niveaux de bruit en vue d’éviter l’inconfort
dans les bâtiments
– Série EN ISO 140: Mesurage de l’isolement acoustique des immeubles et des éléments de
construction
– Série EN 12354: Acoustique du bâtiment – Calcul de la performance acoustique des
bâtiments à partir de la performance des éléments
NORMES
113
EN ISO 717-1
Acoustique – Evaluation de l’isolement acoustique des immeubles et des éléments de construction – Partie 1: Isolement aux bruits aériens (ISO 717-1:1996)
EN ISO 717-2
Acoustique – Evaluation de l’isolement acoustique des immeubles et des éléments de construction – Partie 2: Protection contre le bruit de choc
(ISO 717-2:1996)
6. Résistance au feu
EN 13501-1
Classement au feu des produits et éléments de construction – Partie 1:
Classement à partir des données d’essais de réaction au feu
S 21-201
Protection contre l’incendie dans les bâtiments – Terminologie
S 21-202 + addendum
Protection contre l’incendie dans les bâtiments – Bâtiments élevés et bâtiments
moyens – Conditions générales (avec erratum)
S 21-203
Protection contre l’incendie dans les bâtiments – Réaction au feu des
matériaux – Bâtiments élevés et bâtiments moyens
S 21-204
Protection contre l’incendie dans les bâtiments – Bâtiments scolaires –
Conditions générales et réaction au feu
S 21-205
Protection contre l’incendie dans les bâtiments – Etablissements hôteliers et
similaires – Conditions générales
713-020 + addenda
Protection contre l’incendie – Comportement au feu des matériaux et
éléments de construction – Résistance au feu des éléments de construction
(avec erratum)
Toutes les exigences relatives à la réaction au feu de matériaux de construction et au
comportement d’éléments de construction en cas d’incendie sont groupées dans les annexes 1, 2,
3, 4 et 5 de l’Arrêté Royal du 7 juillet 1994 (Moniteur 26/4/95), complétées par un AR du
19 décembre 1997 (Moniteur 31/12/96) et un AR du 4 avril 2003 (Moniteur 5 mai 2003)
portant modification des dates d’entrée en vigueur.
Les textes des normes sont disponibles auprès de:
Institut Belge de Normalisation asbl (IBN)
Avenue de la Brabançonne 29
1000 Bruxelles
Tél.: 02/738 01 11
Fax.: 02/733 42 64
Site: www.bin.be
114
NORMES
NOTES
NOTES
NOTES
NOTES
NOTES
NOTES

MANUEL MAÇONNERIE DE TERRE CUITE

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