HomeGuide pratique du béton6.1 Béton étanche à l’eau

6.1 Béton étanche à l’eau

 

6.1.1 Introduction

Les infiltrations d’eau représentent les dégâts les plus fréquemment annoncés aux assurances immobilières. L’étanchéité revêt donc un caractère essentiel pour des constructions exposées à l’humidité du sol, aux eaux d’infiltration ou à l’eau souterraine sous pression. Un élément de construction en béton est considéré en Suisse comme étanche à l’eau, si la quantité d’eau y pénétrant ne dépasse pas la quantité d’eau évaporable sous les conditions climatiques ambiantes du côté sec de l’élément.

Différents systèmes d’étanchéité sont utilisés dans la pratique. Un système souvent mis en place est ce qu’on appelle «une cuve blanche». Cette construction en béton étanche à l’eau possède l’avantage, en comparaison avec d’autres systèmes d’étanchéité, de remplir simultanément la fonction statique et celle d’étanchéité. Des dispositifs d’étanchéité supplémentaires ne sont, par exemple, pas nécessaires, ce qui rend ce type de construction très économique (fig. 6.1.1).

Un système d’étanchéité d’une construction en béton étanche à l’eau consiste, selon la norme SIA 272, en une construction étanche à l’eau à laquelle s’ajoute, si nécessaire, des mesures ou dispositifs complémentaires, comme p. ex. l’étanchéité des joints de dilatation et des éléments traversants, ainsi que les injections dans les fissures, les joints de bétonnage (joints de reprise) et les fissures dites programmées.
La limitation des venues d’eau dans un élément de construction en béton dépend essentiellement des:
  • fissures (largeur, longueur, orientation)
  • défauts de compactage (nids de gravier, joints de bétonnage)
  • joints de dilatation et éléments traversants
  • épaisseurs des éléments de construction
  • composition des bétons
  • gradients de pression

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Fig. 6.1.1: Schéma de principe d’une cuve blanche dans la nappe phréatique.



6.1.2 Exigences normatives

 

Spécifications
Le béton étanche à l’eau est réglementé par la norme SN EN 206, tandis que les constructions étanches à l’eau sont régies par les normes SIA 262 et SIA 272. Il n’existe pas de classes d’exposition particulières pour le béton à propriétés spécifiées étanche à l’eau. Si les propriétés «étanche à l’eau» ou bien «résistance élevée à la pénétration d’eau» du béton sont exigées, il faut alors la contractualiser dans la soumission comme propriété complémentaire. Le niveau d’étanchéité à l’eau du béton, auquel on peut s’attendre pour les sortes de bétons attribuées aux différentes classes d’exposition, figure au tableau 6.1.1.

Des investigations ou contôles supplémentaires sont nécessaires sous certaines conditions, notamment en cas d’exigences plus élevées en matière d’étanchéité, d’épaisseur d’élément ≤ 250 mm ou d’eau sous pression avec une pression correspondant à plus de 10 m de hauteur de colonne d’eau.

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Tab. 6.1.1: Corrélation entre les classes d’exposition et l’étanchéité à l’eau du béton selon la norme SN EN 206.

Essais

En Suisse, il existe deux essais pour contrôler l’étanchéité à l’eau du béton:
  • perméabilité à l’eau selon la norme SIA 262/1, annexe A
  • profondeur de pénétration d’eau sous pression selon la norme SN EN 12390-8
Pour les constructions en béton étanches à l’eau selon la norme SIA 272 et pour le béton projeté selon la norme SN EN 14487 -1, le contôle de la résistance à la pénétration d’eau se fait selon la norme SN EN 12390-8. Pour le béton projeté, l’essai de perméabilité à l’eau selon la norme SIA 262/1 peut être choisi en alternative. Le tableau 6.1.2 récapitule les détails des essais de perméabilité à l’eau et de la profondeur de pénétration d’eau sous pression, ainsi que les valeurs limites associées.

Une corrélation significative entre les deux procédures d’essai n’existe pas, puisque les essais reposent sur des conditions différentes, à savoir la pression et la saturation.



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Tab. 6.1.2: Les essais les plus importants relatifs à la mesure de l’étanchéité à l’eau du béton.

 

6.1.3 Technologie du béton

Ciment

Tous les ciments admis par la norme SN EN 206 se prêtent aux applications courantes. Ce n’est seulement qu’à partir d’une épaisseur d’élément de construction supérieure à 50 cm, que le développement de la chaleur d’hydratation dans le béton et les tensions provoquées par la dissipation de la chaleur d’hydratation gagnent de l’importance. Les mesures aptes à réduire le développement de la chaleur d’hydratation, comme p. ex. l’emploi d’un ciment à faible chaleur d’hydratation, sont décrites ici: fissures

Granulat

Le granulat n’a pas d’effet sur l’étanchéité du béton à quelques exceptions près (granulats poreux ou recyclés). Une granularité continue et une teneur en farine suffisante garantissent une bonne ouvrabilité (granulats pour béton).

Rapport E/C

Le rapport E/C influe fortement sur la capacité de pénétration de l’eau dans le béton. Ceci vaut aussi bien pour pour l’eau sous pression que l’eau sans pression. A partir d’un rapport E/C ≤ 0.50, on peut s’attendre à une faible perméabilité à l’eau comme à une faible profondeur de pénétration de l’eau sous pression.

Mise en place et compactage

Il est impératif de prévenir les nids de gravier et le ressuage dans les éléments d'ouvrage étanches à l’eau (ségrégation et perte de pâte ou de mortier fin). Pour cela, il est nécessaire de pouvoir disposer d'un béton à composition et à consistance adéquates, et aussi prendre des mesures particulières lors de la mise en place. Les nids de gravier et les ségrégations au droit des raccords critiques radier-mur et mur-plafond peuvent être évités par:
  • un béton de pied de coulée avec Dmax = 16 mm; 1 couche d’au moins 30 cm
  • de faibles hauteurs de déversement lors de la mise en place (< 1 m) ou l’emploi d’une manchette pour le béton
  • la limitation des couches de remplissage à 50 - 75 cm au maximum
  • un compactage suffisant, éventuellement un compactage ultérieur de la dernière couche de bétonnage

 

Cure
La cure a une grande importance pour le béton étanche à l’eau. Elle permet la formation d’une surface de béton de la qualité visée et contribue de manière essentielle à la prévention des fissures de retrait précoce. Par considération des exigences accrues, la classe de cure NBK 3 est recommandée.


6.1.4 Recommandations pour la planification du béton étanche à l'eau

 

Cuve blanche

Le fonctionnement d’une cuve blanche nécessite non seulement la mise en oeuvre d’un béton étanche à l’eau d’une épaisseur ≥ 25 cm, mais aussi la mise en place de joints d’étanchéité au droit des joints de dilatation et de bétonnage ou bien encore la limitation de l’ouverture des fissures du béton armé. Selon la pression d’eau et la classe d’étanchéité prévues, l’ouverture maximale admissible des fissures est limitée par l’augmentation et l’adaptation de l’armature du béton à la géométrie et aussi par les sollicitations appliquées sur l’élément de construction. Pour l’étanchéité des joints, on choisira en fonction du type de joint (joint de reprise ou de dilatation) des bandes d’étanchéités incorporées ou collées, des joints hydrogonflants ou des canules d’injection (fig. 6.1.2).

Joints de dilatation
  • bandes d’étanchéité incorporées
  • bandes d’étanchéité collées

Traversées
  • tuyaux de canalisation
  • éléments/profilés métalliques
  • traversées de tubes

Raccords
  • bandes d’étanchéité collées
  • colle de montage
  • profilés d’étanchéité
  • étanchéité au point de liaison

Joints de bétonnage (joints de reprise)
  • bandes d’étanchéité incorporées
  • bandes d’étanchéité collées
  • canules d’injection
  • joints d’étanchéité hydrogonflants

Sur la base des considérations de la physique du bâtiment, la quantité d’eau évaporable devrait être inférieure à 10 g/m2h. Les exigences relatives à l’humidité de la construction, ou des éléments de construction particuliers, sont définies selon la norme SIA 272 à l’aide de classes d’étanchéité. Au tableau 6.1.3 figurent les classes d’étanchéité et des exemples types.
Les éléments essentiels pour la réalisation d’une construction étanche à l’eau sont:
  • une épaisseur d’élément d'ouvrage minimale ≥ 25 cm
  • la définition d’une classe d’étanchéité
  • le choix d’une sorte de béton adéquate
  • le choix des dimensions des éléments de construction et de la disposition de l’armature, permettant une mise en place des joints d’étanchéité conforme aux plans et une mise en oeuvre du béton sans défaut
  • la prise en compte, avant l’exécution, des joints et des éléments incorporés pour garantir une étanchéité durable
  • la planification des mesures nécessaires au niveau de la physique du bâtiment, p. ex. dans des locaux de cave chauffés et habités
  • la planification du programme des travaux, des étapes de bétonnage, des joints de reprise
  • la prévention des fissures, la limitation des ouvertures de fissures, l’étanchéité durable des fissures
  • la prise en compte des eaux et sols agressifs pour le béton (béton résistant aux attaques chimiques) et l’évaluation du risque de réaction alcalis-granulats (béton résistant à la réaction alcalis-granulats)

 

Mesures supplémentaires

Les constructions en béton étanche à l’eau exigent une bonne planification et une exécution précise jusque dans les détails (fig. 6.1.2). Les indications suivantes se rapportent aux mesures supplémentaires:
  • couche de béton de propreté continue
  • couche de séparation, réduction des entraves (géométrie simple)
  • étapes de bétonnage d’au plus 600 m2
  • rapport largeur/longueur des surfaces idéalement 1 : 1, au maximum 1 : 3
  • évacuation superficielle des eaux avec une pente ≥ 1.5 %
  • taux d’armature minimale pour limiter l’ouverture des fissures
  • étanchéité des joints (joints de reprise et de dilatation), traversées et raccords
  • fixation contrôlée des bandes d’étanchéité hydrogonflantes ou des canules d’injection

Bien que le béton étanche à l’eau prévienne les infiltrations d’eau sous forme liquide, il n’empêche pas la diffusion de la vapeur d’eau. Pour éviter une condensation d’eau sur les parois externes froides ou dans les locaux non chauffés, la vapeur d’eau doit être évacuée par un échange d’air suffisant ou par d’autres moyens.


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Tab. 6.1.3: Classes d’étanchéités et exemples typiques selon la norme SIA 272.

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Fig. 6.1.2: Illustrations des éléments essentiels d’une construction en béton étanche à l’eau. (Source: Rascor AG, Steinmaur).

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