Chapes - Dimension

TECHNIQUE
• Ciment
Les chapes à base de ciment se composent d’un mélange
de sable, de ciment, d’eau et éventuellement d’additifs. La
consistance de la chape à base de ciment est celle de la terre
humide. La chape ainsi réalisée est peu sensible à l’humidité
et supporte presque tous les types de finition. Sa pose demande un travail intensif. Pour obtenir une résistance mécanique suffisante, il est essentiel de bien compacter les chapes
à base de ciment. Les chapes à base de ciment traditionnelles,
lissées à la main, sèchent dans des conditions contrôlées à
une vitesse d’environ 1 cm d’épaisseur par semaine. Lors de
la pose, il convient de faire particulièrement attention au taux
d’humidité résiduel des chapes en appliquant la couche de
finition [1]. Les chapes à base de ciment se trouvent sur le
marché belge, mais leur utilisation reste actuellement plutôt
limitée.
Types, applications et recherche
Lors de la construction d’un bâtiment, la structure
du sol est un aspect important à prendre en considération. Cette publication explique l’utilisation
de chapes, et plus précisément les divers types de
chapes ainsi que leurs applications. Un état des
lieux énumérant les documents de référence et
recherches en cours complète l’article.
Types et applications
Les chapes sont des éléments de construction composées
d’un liant, d’additifs, d’eau, etc.; elles sont appliquées sur
un sol porteur. Une couche de désolidarisation ou d’isolation
peut séparer ce dernier de la chape proprement dite. Les
chapes se définissent en fonction de leur liant et de leur mise
en oeuvre.
Liant
On distingue les chapes à base de ciment, d’anhydrite (sulfate de calcium), de magnésie, de bitume ou de résine synthétique. La subdivision par liant est d’ailleurs celle que retient la norme produit sur les chapes NBN EN 13813 (2002):
Matériaux de chapes et chapes: Propriétés et exigences. Le
terme «chape» repris dans la norme englobe tous les types de
chapes, tant les couches à recouvrir à l’aide d’une finition que
les couches non couvertes. La norme ne fournit pas d’informations sur les exigences auxquelles la chape doit répondre
in situ.
• Résine synthétique
Les chapes en résine synthétique sont à base d’époxy, de polyuréthane, de polyméthylacrylate ou de résines de polyester.
Si, à l’origine, elles étaient uniquement utilisées comme sols
d’entreprise, on les intègre de plus en plus souvent, ces dernières années, dans la construction de maisons particulières,
hôpitaux, écoles et locaux commerciaux. Ce type de sol est
décrit de façon exhaustive dans la NIT 216 « Sols industriels
à base de résine réactive » [2].
• Magnésie
Il s’agit de chapes à base de magnésie (un minéral) et de
sable, de sciure, de fibre de bois ou de colorants. Elles sont
relativement sensibles à l’humidité et sont rarement utilisées
en Belgique.
• Bitume
Les chapes en bitume sont fabriquées à l’aide d’un mortier
»
DIMENSION
Chapes
• Sulfate de calcium
Les chapes à base de sulfate de calcium se composent de
sable et d’eau, avec du sulfate de calcium comme liant. Ce
type de chape, qui sert surtout pour les planchers de coulée,
présente l’avantage de demander moins de travail au niveau
de la pose. Les planchers de coulée à base d’anhydrite possèdent une résistance mécanique élevée et, contrairement aux
chapes à base de ciment, ils sont peu sensibles à la compression. Toutefois, des altérations de longueur par des gradients
thermiques ne sont pas à exclure. Ces chapes sont également
sensibles à la montée d’humidité sur une durée prolongée
et ne sont compatibles qu’avec certains ciments-colles pour
carrelage et présupposent la pose correcte d’un primaire. Ici
encore, le taux d’humidité résiduelle sera limité au maximum
lors de la pose de la couche de finition [1].
33
TECHNIQUE
bitumineux qui est coulé à chaud sur un sol de support. Elles
sont pratiquement étanches et il est rare qu’on y ajoute une
finition.
Mise en oeuvre
Une autre subdivision des chapes concerne la classification
par mise en œuvre: l’on parle alors de chapes adhérentes,
non-adhérentes et flottantes [1].
• Chapes adhérentes
Par définition, une chape adhérente est une chape qui adhère
directement, par sa composition et sa mise en oeuvre, au sol
porteur. Ce type de chape requiert l’épaisseur minimale la
moins importante et convient s’il n’existe aucune exigence en
matière d’isolation acoustique ou thermique. Il y a lieu d’éviter l’évacuation d’humidité du sous-sol pour ne pas exposer
la chape et/ou à la finition à des risques de dégâts provoqués
par l’humidité. En posant ce type de chape, il faut prévoir et
garantir une adhésion durable, ce qui présuppose la nécessité
de dépoussiérer le support et, au besoin, de prévoir une souschape. S’il est impossible de garantir une bonne adhérence,
on optera de préférence pour une chape non-adhérente.
Les chapes adhérentes ne requièrent pas d’armature généralisée. A la hauteur des épaisseurs moindres, il faudra toutefois prévoir un treillis d’armature afin d’absorber la tension
locale résultant de la différence d’épaisseur. Pour les chapes
épaisses, on peut préconiser une armature généralisée afin
de répartir les tensions dues à la compression. En l’occurrence, l’armature sera posée dans la moitié supérieure de la
chape.
1. Sol porteur
2. Sous-chape
3. Chape
Les épaisseurs courantes vont de 30 à 50 mm pour les chapes
à base de ciment, ce qui permet d’obtenir une mise en œuvre
et une étanchéité correctes. Si des canalisations reposent sur
le sol porteur, on veillera éventuellement à accroître l’épaisseur de manière à ce qu’elles soient recouvertes d’au moins
30 mm de chape. L’épaisseur des chapes à base d’anhydrite
peut atteindre un maximum de 70 mm.
• Chapes non-adhérentes
Les chapes non-adhérentes sont des chapes séparées du sol
porteur au moyen d’une couche de désolidarisation. Elles n’y
adhèrent donc en aucun point.
Ce type de chape est utilisé en cas de risque d’humidité ascensionnelle, si le revêtement de sol et/ou sa technique de
pose sont sensibles à l’humidité, si le sous-sol est peu cohésif
ou si l’on craint qu’il ne se déforme.
Pour permettre une construction correcte, il faut que le sol
porteur soit plan. Au besoin, on coulera une couche de nivellement qui incorporera de préférence les canalisations et
autres gaines. Il est indispensable de prévoir une étanchéité
et une armature suffisantes ainsi que les joints de mouvement
nécessaires lors de la pose.
1. Sol porteur
2. Couche de désolidarisation
3. Chape
4. Armature
Une armature générale est prévue à mi-hauteur de la chape
afin d’obtenir une bonne répartition de la compression thermique et hydraulique et de limiter la formation de crevasses.
L’épaisseur minimale est de 50 mm pour les chapes à base
de ciment et de 40 mm pour les chapes à base d’anhydrite.
Pour éviter tout contact entre la chape et les éléments de
construction fixes, on prévoira des joints de pourtour et de
dilatation à la hauteur des portes et pour les grandes surfaces
(supérieures à 40 m² pour les sols chauffés ou à 50 m² pour
les sols non-chauffés) ou les longueurs importantes (plus de
8m).
• Chapes flottantes
On parle de chape flottante lorsque la chape est coulée sur
une couche d’isolation (acoustique et/ou thermique) plus ou
moins compressible, de préférence avec pose d’une couche
de désolidarisation. Ce type de chape est beaucoup utilisé
dans la construction d’appartements.
1. Sol porteur
DIMENSION
L’adhérence de la chape au support rend la pose de joints
de dilatation superflue, voire parfois contreproductive. Des
joints de pourtour ne sont pas strictement indispensables,
mais on en prévoit généralement pour compenser les mouvements différentiels entre sol et murs.
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2. Couche de désolidarisation
3. Couche isolante
4. Couche de désolidarisation
5. Treillis d’armature
6. Chape
»
TECHNIQUE
Avant de poser la chape flottante, il faut veiller à ce que la
couche d’isolation soit plane et ne comporte pas de bords
saillants susceptibles de gêner les mouvements de la chape
sur le film de désolidarisation posé par-dessus la couche isolante.
On ajoutera un treillis d’armature à la partie inférieure de la
chape flottante (entre le tiers inférieur et la moitié de l’épaisseur). Bien que la partie inférieure de la chape ne puisse pas
toujours être étanchéifiée impeccablement, l’armature compensera tout de même une partie des sollicitations de flexion.
Pour les chapes flottantes non chauffantes, on prévoira une
épaisseur minimale de 50 mm pour les chapes à base de ciment et 45 mm pour celles à base d’anhydrite.
Pour les chapes flottantes chauffantes, on comptera 55 mm si
la chape contient des résistances électriques intégrées et 75
mm si elle renferme des tuyaux de chauffage qui ne sont pas
noyés dans l’isolation.
L’épaisseur de la chape au-dessus des canalisations ou tuyaux
sera d’au moins 50 mm.
Pour les chapes flottantes, on évitera tout contact avec les
éléments fixes de la construction en apposant des joints de
pourtour souples. Le matériel utilisé doit aller suffisamment
haut, c.-à-d. jusqu’au-dessus du niveau de finition du revêtement de sol. Les joints seront découpés à la bonne hauteur
au moment de la finition du revêtement de sol. Les joints de
pourtour doivent être appliqués à la hauteur des ouvertures
des portes, des seuils, des éléments chauffants et autres obstacles.
Pour les grandes superficies (plus de 40 m² pour les sols
chauffés ou plus de 50 m² pour les sols non chauffés) ou les
longueurs importantes (plus de 8 m), on prévoira des joints
de mouvement.
Documents de référence
DIMENSION
Avec la norme produit pour chapes NBN EN 13813 et les
normes d’essai qui s’y rapportent (série NBN EN 13892) pour
la définition des diverses caractéristiques des chapes (résistance à la flexion et à la compression, résistance à l’usure,
dureté de la surface et force d’adhérence), STS 44, les Notes
d’information technique 189 et 193, la brochure « Chapes
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fluides à base de ciment » (CSTC, SBR, NeMO) [5] et le Manuel
du Carreleur [6] constituent l’ensemble des ouvrages de référence sur les chapes.
Si les normes (2002) et le Manuel (2011) sont relativement
récents, les STS datent de 1973 et les Notes d’information
technique de 1993 et 1994. Fin 2012, le CSTC instaurera un
groupe de travail chargé de mettre à jour les informations de
ces documents. Les résultats des recherches sur les chapes
qui ont eu lieu ces dernières années dans diverses institutions
(KHBO, Université de Gand, Haute École de Gand et CSTC)
constitueront une précieuse source d’informations pour la
mise à jour des Notes d’information technique.
Le Manuel du carreleur, édité par la FVB-FFC, constitue le
matériel didactique le plus actuel pour les diverses formations
à la construction destinées aux entrepreneurs-carreleurs.
Recherche
En matière de recherche sur les chapes, plusieurs études sont
à mentionner ces dernières années. Voici un bref aperçu des
études belges les plus récentes:
• Actuellement, la Haute École de Gand, l’Université de Gand
et le CSTC poursuivent des recherches concernant le moment
de pose idéal pour les couches de finition sur les chapes à
base de ciment.
La pratique demande une méthode étayée scientifiquement
qui permette de définir le meilleur moment pour apposer la
couche de finition d’un sol. C’est pourquoi l’on s’efforce, durant ce projet, d’établir un modèle pratique susceptible de
prédire en situation réelle le comportement hygrothermique
et mécanique d’un sol.
Le fait que le secteur attende impatiemment les conclusions
de cette étude s’est clairement manifesté avec l’assemblée
nombreuse ayant pris part aux moments d’étude organisés
dans ce cadre. Ainsi, on a compté 250 participants à la première soirée d’étude à Gand. Un public au moins aussi nombreux était présent pour la lecture durant le salon Stone-Expo
à Gand, organisé par la fédération d’architectes NAV.
Le signal du secteur a été clairement entendu par les exécutants du projet: ses besoins ont été décrits dans une étude de
suivi.
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• Étant donné que le secteur des chapes comprend beaucoup
de petites PME qui ressentiraient fortement l’impact économique d’une pénurie en sable de construction, l’étude Recyscreed (mise en œuvre: KHBO, parrainage scientifique CSTC)
s’est penchée sur une application potentielle dans laquelle les
granulats naturels seraient partiellement remplacés par des
matières premières secondaires.
• Le projet Recyflowscreed (mise en œuvre KHBO, parrainage
scientifique CSTC) s’est voué au développement d’une chape
à base de ciment afin d’apporter une solution aux prestations
techniquement plus faibles des chapes sable-ciment lissées à
la main, à la lourde contrainte physique de la pose traditionnelle et aux problèmes inhérents aux chapes à base d’anhydrite.
• L’étude Chap-Yt (mise en œuvre: KHBO) visait l’utilisation
de béton cellulaire recyclé dans les chapes où la lixiviation ne
joue aucun rôle et permettant de valoriser les caractéristiques
intrinsèques du matériel.
Les résultats obtenus et l’expérience acquise dans le cadre de
ces études fourniront une contribution utile pour la propagation des connaissances dans le secteur du carrelage et de la
finition.
REFERENCES
[1] Note d’information technique 189 Chapes, 1993, CSTC
[2] Note d’information technique 216 Sols industriels à base
de résine réactive, 2000, CSTC
[3] NBN EN 13813 (2002): Matériaux de chapes et chapes:
Propriétés et exigences.
[4] Note d’information technique 193 Chapes, Partie 2 Mise
en oeuvre, 1994, CSTC
[5] Chapes fluides à base de ciment, 2005, CSTC-SBR-NeMO
[6] Le Manuel du Carreleur, 2011, FVB-FFC
Auteurs: Tanja Gryspeert, Veerle Boel, Peter De Pauw,
Tinne Vangheel, Peter Goegebeur
DIMENSION
• Il n’est pas rare que les calendriers de construction de
plus en plus serrés se traduisent par une limitation des délais d’exécution pour les finitions et par conséquent pour le
temps de séchage des chapes (et le béton en général). Une
quantité trop importante d’eau résiduelle dans la chape peut
toutefois provoquer des dommages aux matériaux de finition
(revêtements de sol souples, parquets, revêtements à base de
résine…). Dans le cadre d’une étude prénormative l’humidité
dans le béton (mise en œuvre: CSTC), plusieurs techniques de
mesure de l’humidité ont été étudiées et comparées.
• Une étude prénormative sur les chapes (mise en œuvre:
CSTC) s’est notamment efforcée de décrire le comportement
à l’état fluide et au séchage de ce type de chapes, et s’est
également penchée sur la compatibilité avec les produits de
placement.
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