LE BÉTON PRÊT À L ’EMPLOI EN MAISON INDIVIDUELLE ET PETIT COLLECTIF Fascicule pour Animation de Réunions Février 2009
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LE BÉTON PRÊT À L’EMPLOI
EN MAISON INDIVIDUELLE ET PETIT COLLECTIF
Fascicule pour Animation de Réunions
Février 2009
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Mode d’emploi
Ce fascicule vous propose deux types d’informations :
- des pleines pages, de format A4 (21 x 29,7 cm), correspondant aux écrans principauxdu diaporama et sous lesquels figurent des commentaires qui serviront à enrichir votreexposé,
- des pages plus petites, de format 15 x 29,7 cm, permettant d’accéder à des informa-tions plus techniques. Dans le sommaire ci-après, ces informations sont indiquées parune flèche et un titre en italique et de couleur bleue. Exemple : => Secteur du Bâtiment.
Principe d’utilisation À plusieurs endroits du diaporama, vous aurez le choix entre les deux possibilités évoquéesci-dessus, c’est-à-dire :• soit suivre le diaporama principal, sans parties techniques, • soit enrichir la présentation en traitant une ou plusieurs parties techniques.
Prenons un exemple. Dans la dernière diapo de l’introduction « Les raisons du succès duBéton », cette alternative se présente de la façon suivante :
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Vous souhaitez passer directementau premier chapitre, intitulé
« BÉTON PRÊT À L’EMPLOI ETCONSTRUCTION DURABLE -
Développement durable ».
Vous décidez de présenter les 5 diapos de la sous-partie
introductive, intitulée « LE SECTEUR
DU BÂTIMENT ».
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Vous souhaitez passer directe-ment au premier chapitre, intitulé« BÉTON PRÊT À L’EMPLOI ETCONSTRUCTION DURABLE -Développement durable ».
Dans ce cas, cliquez sur le bouton
situé en bas à gauche de l’écran etintitulé « SUITE DU DIAPORAMA ».
Vous pouvez dès lors commencer àprésenter le premier chapitre.
1 Vous décidez de présenter les 5 diaposde la sous-partie introductive, intitulée « LESECTEUR DU BÂTIMENT ».
Dans ce cas, cliquez sur le bouton
placé en bas à droite de l’écran.
Vous pouvez alors passer, dans l’ordre, les 5diapos d’informations techniques concernant leSecteur du Bâtiment.
Après avoir présenté la dernière des 5 diaposde la sous-partie introductive « LE SECTEURDU BÂTIMENT » et pour revenir à l’écran oùvous étiez avant de choisir cette sous-partie, ilvous suffit de cliquer sur le bouton
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Sommaire
Chapitre 1 - Béton Prêt à l’Emploi et Construction durable
Ouverture 9Introduction 11
=> Secteur du Bâtiment 15
Développement durable 21Enjeux environnementaux et sociétaux du bâtiment 23
Emissions de CO2 au cours du cycle de vie d’un bâtiment 23Consommation d’énergie et CO2 du secteur Bâtiment 24Déconstruction du bâtiment 25
Développement durableVIDÉO – Développement durable 26
Définition 27Plan National Santé Environnement 28Que prend en compte le Développement durable ? 29Que prend en compte l’aspect environnemental ? 30
Béton Prêt à l’Emploi et démarche HQE® 31Définition de la Démarche HQE® 32Comment choisir un produit de construction ? 33Qu’est-ce qu’une Unité Fonctionnelle (UF) ? 34Qu’est-ce que l’Analyse de Cycle de Vie (ACV) d’un produit fini de construction ? 35Qu’est-ce que l’Inventaire de Cycle de Vie (ICV) ? 36Les 10 indicateurs environnementaux 37Résumé de l’Inventaire de Cycle de Vie 38Exemple d’ICV d’un matériau : le béton 39Les données de l’Inventaire de Cycle de Vie 40En résumé 41L’impact du BPE dans l’ouvrage de bâtiment, mesuré par des FDE&S 42Exemple 1 43Exemple 2 44
=> Détail des FDE&S pour une maison individuelle 45Les 2 outils de la démarche HQE® 47Le projet HQE® 48Contribution des Bétons Prêts à l’Emploi aux 8 cibles HQE® 49
BPE et Développement durable : les atouts 59Les 5 phases du cycle de vie du Béton Prêt à l’Emploi 61L’approvisionnement en matières premières 62Une production respectueuse de l’environnement 63Le transport du BPE en camion-toupie 65Le BPE : un matériau recyclable à 100 % en fin de vie 66Le BPE : un matériau durable 67En résumé 68
Le BPE et les exigences des Bâtiments Basse Consommation (BBC) 69La Qualité Environnementale des Bâtiments (QEB) 71L’étude Qualité Environnementale des Bâtiments 72Qualité Environnementale des Bâtiments Basse Consommation 73
=> Exemples de QEB de Bâtiments Basse Consommation 75
Types de bâtiments retenus 77Premier type de bâtiment retenu 78Deuxième type de bâtiment retenu 79Troisième type de bâtiment retenu 80
Trois zones climatiques représentatives 81Deux énergies de chauffage retenues 82Types de murs retenus 83
=> Types de murs représentatifs 85
BPE = Bâtiments Basse Consommation ? 87Les impacts environnementaux 88
Chapitre 2 - BPE et confort
Confort thermique 89VIDÉO - Un matériau confortable 91
Réglementation thermique (RT 2005) 92Le Diagnostic de Performance Énergétique (DPE) 94Réduire les consommations d’usage par une conception « bioclimatique » du bâtiment 95Les leviers 96
Exemple de conception bioclimatique de bâtiment 96La réponse du béton : l’inertie thermique 97La réponse du béton : l’inertie thermique – Comparatif de capacité thermique de matériaux usuels 98La réponse du béton : l’inertie thermique – Le jour et la nuit 99La réponse du béton : l’inertie thermique – Hiver 100La réponse du béton : l’inertie thermique – Eté 101
Systèmes constructifs performants 102Ponts thermiques 103Le traitement des ponts thermiques : murs et façades 104L’Isolation Thermique par l’Intérieur (I.T.I.) 105L’Isolation Thermique par l’Extérieur (I.T.E.) 106Le traitement des ponts thermiques : vide sanitaire ou sous-sol 108Le traitement des ponts thermiques : planchers 109Le traitement des ponts thermiques : rupteurs thermiques 111Les toitures terrasses 112En résumé 113
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Confort acoustique 115Réglementation phonique 117
Les 3 types de nuisances sonores 117Trajet des bruits aériens extérieurs 118
=> Isolation acoustique 119
Systèmes constructifs de protection phonique proposés par le béton 121
Sécurité 123Le béton résiste aux agressions 125Le béton résiste au feu 126Le béton résiste aux inondations 128Le béton résiste aux séismes 129
=> Conception et dimensionnement des ouvrages en zone sismique 131Le béton diminue le risque d’intrusion 133Le béton protège contre les nuisibles 134En résumé 135
=> Certification « NF maison individuelle, démarche HQE® » 137
Chapitre 3 - Solutions actuelles et innovantes du BPE
Innovations et facilitations de mise en œuvre 139VIDÉO - Des performances étonnantes 141
Le béton autoplaçant (BAP) 142Critères de qualification du BAP à l’état frais : les 3 essais 144
=> Les 3 essais de qualification 145Domaines d’application des BAP 149Mise en œuvre des BAP 150Avantages du BAP 154Textes de référence 155
Les bétons fibrés 156Les bétons avec fibres “structurelles” 157Les bétons avec micro fibres anti-fissuration 158
Les chapes autonivelantes 159Les chapes autonivelantes à base de ciment 160Les chapes autonivelantes anhydrites 161
Les bétons photocatalytiques innovants 162Rôle des adjuvants 165Bloc à bancher 166
=> Autres maçonneries à bancher 169
Le pompage 171=> Le tapis 173 => Schémas de déploiement de pompes à béton 175=> Norme NF EN 12001 179
Prévention des risques lors de la mise en oeuvre 181=> Mise en oeuvre du BPE 183=> Norme NF EN 206-1 et Marque NF 189=> DTU 195
Solutions constructives en maison individuelle 199VIDÉO - Des solutions constructives, innovantes et créatives 201
Fondations 202Sous-sols 203Murs 204Planchers bas 205Planchers hauts et planchers chauffants 206Garages 207Toitures-terrasses 208Aménagements extérieurs 209
Abords et allées 209Piscines 210Escaliers extérieurs 211Terrasses extérieures 212Espaces visuels 213
Aménagements intérieurs 215Escaliers 215Salon 216Un univers dans lequel il fait bon vivre 217
Usage et vie en œuvre du béton 221 VIDÉO - Critères socio-économiques 224
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La Bâtiment = secteur fortement créateur d’emplois, avec 35 000 nouveaux postes salariés permanents créés sur les deux dernières années, auxquels il faut ajouter près de 4 000 postes d’intérim en équivalent-temps plein.
En 8 années de croissance quasi-continue, le secteur du Bâtiment a créé plus de 150 000 emplois salariés.
Cette croissance nécessite des matériaux et des modes de construction qui s’adaptent aux solutions des attentes liées au confort de vie, au respect de l’environnement et à l’économie des entreprises de construction.
C’est le rôle du SNBPE d’accompagner les professionnels de ce marché spécifique en partageant son savoir-faire et ses recherches développement dans d’autres secteurs tels que les ouvrages d’art ou de grande hauteur.
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En volume de chiffre d’affaires, la répartition entre les logements neufs et les logements en rénovation est très équilibrée : 35 milliards d’euros soit 49,3 % pour les logements neufs et 36 milliards d’euros soit 50,7 % pour le poste “Amélioration et entretien”.
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Lors de la durée de vie d’un bâtiment (construction, vie en œuvre, entretien,déconstruction), ce sont les consommations d’énergie engagées lors de la vie du bâtiment (chauffage, climatisation éventuelle, production d’eau chaude et sanitaire,...) qui sont les postes les plus importants en émissions de CO2.
Les atouts spécifiques du béton (inertie thermique et phonique, durabilité, recyclabilité…) associés à sa production dans des unités sensibilisées à la démarche environnementale (matières premières locales, production des composants, bonne répartition des unités de production ciment et béton sur le territoire national, transports limités), l’inscrivent parfaitement dans une démarche de Développement durable.
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L’idée-force à retenir 179 Etats s’engagent à réduire de 8 %, entre 1990 et 2010, les émissions de gaz à effet de serre (un point environnemental particulier du Développement durable).
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Le fait essentiel à retenir En 2010, 50 % des produits et matériaux de construction, nouvellement mis sur le marché, devront avoir fait l’objet d’un examen et d’un étiquetage, de façon à permettre aux architectes et aux maîtres d’ouvrage, de choisir les matériaux en fonction de leurs caractéristiques en termes de risque sanitaire et environnemental.
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L'objectif du développement durable est de définir des schémas viables qui concilient les 3 aspects des activités humaines : environnemental, social et économique.
Ces 3 « piliers » sont à prendre en compte par les collectivités comme par les entreprises et les individus.
À cela s'ajoute un enjeu transversal, indispensable à la définition et à la mise en œuvre de politiques et d'actions relatives au développement durable : la gouvernance. La gouvernance consiste en la participation de tous les acteurs (citoyens, entreprises, associations, élus...) au processus de décision.
Le développement durable n'est pas un état statique d'harmonie mais un processus de transformation dans lequel l'exploitation des ressources, le choix des investissements, l'orientation des changements technologiques et institutionnels sont rendus cohérents avec l'avenir comme avec les besoins du présent.
On peut considérer que les objectifs du développement durable sont de 3 ordres :
* Ceux qui sont à traiter à l'échelle de la planète : rapports entre nations, individus, générations.
• Ceux qui relèvent des autorités publiques dans chaque grande zone économique : Union européenne, Amérique du Nord, Amérique latine, Asie…
• Ceux qui relèvent de la responsabilité des entreprises.
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En 2010, 50 % des produits et matériaux de construction, nouvellement mis sur le marché, devront avoir fait l’objet d’un examen et d’un étiquetage, de façon à permettre aux architectes et aux maîtres d’ouvrage, de choisir les matériaux en fonction de leurs caractéristiques en termes de risque sanitaire et environnemental.
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Quelques précisions sur l’Association HQE Elle regroupe les acteurs du bâtiment, soit 50 adhérents en collèges, essentiellement des organismes professionnels : - Maîtrise d’ouvrage - Maîtrise d’œuvre, dont : - l’Union Nationale des Syndicats Français d’Architectes (UNSFA) - l’Union nationale des Economistes de la Construction et des Coordinateurs (UNTEC) - Entreprises et industriels, dont : Cimbéton, la Fédération Française du Bâtiment (FFB) Expertise, dont : CERIB, CSTB Conseil et soutien
Objectif des adhérents : développer de manière concertée la qualité environnementale des bâtiment.
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Rappel sur la norme française NF P 01-010 Elle regroupe, dans le cadre des produits de construction, les règles et spécifications permettant de proposer une méthodologie et un modèle de déclarations des données environnementales et sanitaires. Aspect concret : la Fiche de Déclaration Environnementale et Sanitaire (FDE&S).
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Les ICV vont participer à la réalisation de l’ACV d’un produit fini de construction Exemple : UF pour 1 m2 de mur banché
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Les FDE&S sont le seul moyen d’obtenir des informations objectives, et non biaisées, sur les caractéristiques environnementales des produits.
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Toujours soucieux de concourir à la préservation des sites naturels, tout en pérennisant leur accès à la ressource en granulats, les producteurs de BPE ont fait évoluer leurs formulations de béton, afin de tenir compte de la nécessaire substitution des matériaux d’origine alluvionnaire vers ceux de roches massives.
Lorsque les lieux de productions sont plus éloignés (par exemple en Ile-de-France), le ciment et les granulats sont, aussi, acheminés par voie fluviale ou ferroviaire.
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- Sa stabilité dans le temps : excellente longévité, faiblesse d’entretien, résistance à la plupart des agents agressifs et corrosifs, ainsi qu’aux intempéries, adaptation à tous les types d’environnements.
La certification NF-BÉTON PRÊT À L’EMPLOI de conformité aux normes est gage de parfaite traçabilité.
- Sa faible sinistralité
La Fréquence d’Apparition des Désordres (FAD) mesure le rapport entre le nombre de désordres signalés à l’Agence Qualité Construction et le nombre de mises en chantier sur une année donnée.
La FAD des ouvrages qui utilisent le BPE a régulièrement baissé pour atteindre des niveaux très bas : 0,02 % pour les fondations et la structure, 0,03 % pour la toiture terrasse.
- Ses coûts maîtrisés
Depuis 2000, on constate que l’indice des prix à la construction des ossatures d’ouvrages en béton armé s’est nettement mieux comporté que les indices respectifs des briques et des pierres de construction, mais surtout que celui des ossatures de charpentes métalliques.
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Il est possible d’atteindre les niveaux BBC avec les systèmes « catalogues » en effectuant des choix raisonnables, quelles que soient les régions et pour presque tous les systèmes constructifs
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L’isolation des murs concerne les murs donnant sur l’extérieur et l’isolation des planchers concerne les planchers bas et hauts du bâtiment.
Les valeurs figurant dans ces deux tableaux, issues de l’étude QEB, sont données à titre indicatif et ne sauraient se substituer à une étude thermique du bâtiment considéré.
Toutes choses égales par ailleurs (système de chauffage, ventilation, solaire d’appoint…), le béton permet d’atteindre les objectifs des bâtiments basse consommation (BBC) avec des niveaux d’isolation similaires, voire inférieurs, à ceux respectivement requis pour les blocs en béton et pour la brique.
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Ces systèmes seront les plus probablement utilisés à partir de 2011-2013 (échéance d’application de la future RT) Les performances de la chaudière à condensation et de la pompe à chaleur sont celles actuellement et couramment proposées par les industriels. Il s’agit donc de matériels déjà largement prescrits.
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Différentes filières mobilisées Le SNBPE pour les systèmes constructifs en BPE La FIB pour les systèmes constructifs avec éléments préfabriqués La FTB pour les systèmes constructifs à base de terre cuite Le FCBA pour les systèmes constructifs à base de Bois Saint-Gobain – Knauf –Efisol pour les isolants Contrôles détaillés des métrés Chaque bâtiment a fait l’objet d’un métré détaillé (cabinet économiste Zimmer) L’ensemble des métrés a fait l’objet d’un contrôle détaillé et de l’identification des FDES correspondantes Collecte des FDES (à janvier 2009) 111 éléments de construction saisis dans Team Bâtiment (en plus des éléments déjà présents dans l'outil) Sur ces 111 éléments, 35 ont été ajoutés dans la base de données Team Bâtiment 7 ont été modélisés par des FDES déjà existantes 7 sont en attentes du FCBA 15 ont été communiqués par Saint-Gobain 9 ont été communiqués par Efisol 4 ont été communiqués par Knauf 16 sont en cours de modélisation par Ecobilan Le reste des éléments ont été précisés et ont fait l’objet d’entrées spécifiques sur Team Bâtiment
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Afin de réduire l’énergie consommée pendant la durée de vie d’un bâtiment et atteindre le niveau de consommation fixé par la réglementation, il faut agir,
avant tout, sur les consommations d’usage.
Pour cela, outre une conception “bioclimatique” du bâtiment, tenant compte,
entre autres, de l’orientation, du relief, du rapport entre surfaces vitrées et surfaces opaques, ce sont les caractéristiques des systèmes constructifs mis en œuvre et des équipements choisis qui sont déterminantes afin de réduire
les besoins en chauffage de la construction.
Le contact du bâtiment avec le sol (terre-plain, vide sanitaire, sous-sol,…), la
qualité thermique des murs et le traitement des liaisons entre planchers et mur sont les points les plus sensibles sur lesquels beaucoup d’attention doit être portée et qui doivent être correctement étudiés.
L’utilisation de matériaux à forte inertie, associés à une ventilation efficace, permet d’atteindre, en été, un bon confort de vie sans faire appel à une
climatisation couteuse en énergie tout en garantissant des économies de chauffage significatives.
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Depuis novembre 2006 pour les habitations mises en vente, et juillet 2007 pour les locations, le “Diagnostic de Performance énergétique (DPE) permet
d’afficher la consommation d’énergie (chauffage, eau chaude sanitaire, climatisation, ventilation) ainsi que les émissions de gaz à effet de serre liés à
cette consommation.
Le DPE propose certains travaux permettant d’améliorer les bilans énergétiques.
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Le principe du puits canadien consiste à utiliser l'inertie thermique du sol pour prétraiter l'air ventilant les bâtiments.
L'air ainsi obtenu est plus chaud en hiver et plus frais en été. En hiver, l'objectif est de réchauffer l'air avant qu'il n'entre dans la maison : pour obtenir le maximum d’échange
thermique, l'air devra circuler à une vitesse de 1 m/s environ. En été, en cas de forte chaleur, l'objectif est de rafraîchir au maximum la maison.
La maison bioclimatique a été conçue pour gérer au maximum l'apport passif du soleil par les baies vitrées et donc de
créer des zones ombragées pour éviter un apport calorifique important en journée (store extérieur, plantation au sud, …).
Le puits canadien ne vient qu'en complément à toutes ces mesures.
Pour obtenir le maximum d'efficacité, le débit de l'air devra être plus important pour renouveler l'ensemble de l'air de la maison toutes les 2 heures. On fait circuler l'air, à l’aide d’un ventilateur, dans un tuyau enterré à environ 2 m de
profondeur. Le tuyau ne doit pas être d'un diamètre trop important, afin de faciliter les échanges thermiques : en moyenne de 15 à 20 cm. Sa longueur sera de 25 à 50 m.
Quelques précautions de mise en place doivent être prises : - la partie active des tuyaux enterrés ne doit pas être placée sous la maison, ni le long des fondations, sous peine
d'un "pompage" de la chaleur de la maison. - il convient aussi de protéger au minimum l'entrée du puits, à l'aide d'une fine grille, pour éviter que de petits animaux
y pénètrent et il faut placer l'entrée du puits loin
des sources de pollution (route, compost…) et à une hauteur suffisante (1,20 m) pour éviter l'aspiration de poussière. - un tuyau en béton permettra un échange thermique plus important qu’un tuyau en PVC, car la conductivité du béton
est plus élevée : il faut juste s’assurer que la mise en œuvre soit soignée.
Enfin, le dimensionnement du puits canadien est fonction de plusieurs paramètres :
- volume de la maison - débit nécessaire en hiver et en été
- choix de la ventilation de la maison : VMC, aération naturelle,… - architecture : bioclimatique, matériaux, isolation, serre,…
- nature du sol : sablonneux, argileux, nappe phréatique,…
- place disponible pour l'enfouissement du tuyau - localisation géographique
- budget.
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Exemple de l'éponge : quand elle est saturée il faut évacuer l'eau contenue pour se remplir à nouveau.
C’est pareil pour les matériaux de construction : il faut les « vider » régulièrement de l'énergie thermique emmagasinée.
Aussi, la capacité thermique doit pouvoir “échanger” avec l'ambiance
intérieure. Une grande surface de contact est donc nécessaire.
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La capacité thermique du béton est :
- nettement supérieure à celle du bois de structure et de la maçonnerie
en brique
- proche de celle de la brique
L'inertie thermique, qui permet de stabiliser les températures à
l'intérieur des bâtiments, sera conditionnée par l'emploi de matériaux à forte capacité thermique, avec un volume important.
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Le béton restitue, avec un décalage important, la quantité de chaleur emmagasinée le jour, ce qui permet de la dissiper dans le logement
pendant la nuit, normalement plus fraîche.
A contrario, grâce à une ventilation efficace, le béton permet
d'emmagasiner la fraîcheur la nuit et de la restituer au moment fort de la journée, lorsque la température est normalement plus élevée.
On comprend donc l'avantage très important du béton vis-à-vis du
confort d’été grâce à l'existence de ce décalage.
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En hiver
Les apports internes (occupants, cuisson, éclairage, appareils
électroménagers...) et solaires couvrent, en partie, les déperditions
thermiques.
En début et en fin de saison de chauffe en particulier, mais aussi au cœur de l'hiver, à certaines heures, il est fréquent que ces apports
soient supérieurs aux déperditions. D'où apparitions de surchauffes d'autant plus marquées que la structure du bâtiment s'avère incapable
d'en stocker tout ou partie.
Ainsi, une partie seulement des apports gratuits participera à couvrir les déperditions : l'occupant qui aura trop chaud évacuera les surchauffes
inutiles en ouvrant la fenêtre.
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En été
Les apports internes, les apports solaires et la température extérieure
contribuent à accroître la température intérieure.
Pour des bâtiments à haut niveau d'isolation, les conditions de confort
peuvent devenir fréquemment intenables.
L’inertie permet d’écrêter les pointes de température intérieure en
stockant les surchauffes ponctuelles et en les étalant dans le temps.
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ITI garde toute sa justification pour les constructions en rez-de-chaussée ou d’un étage obtenue avec des isolants rigides, uniquement
thermiques, ou avec des isolants souples thermo-acoustiques, de type polystyrène expansé plastifié (PSEE) ou laine minérale.
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L’Isolation Thermique par l’Intérieur garde toute sa justification pour les constructions en rez-de-chaussée ou d’un étage, obtenue avec des
isolants rigides, uniquement thermiques, ou avec des isolants souples thermo-acoustiques, de type polystyrène expansé plastifié (PSEE) ou
laine minérale.
L’exemple d’I.T.I. de murs lourds précise les conditions que doivent remplir les parois verticales et horizontales, pour être classées comme
“lourdes”.
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L’exemple d’Isolation Thermique par l’Extérieur précise les conditions que doivent remplir les parois verticales et horizontales, pour être
classées comme “lourdes”.
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Le système de poutrelles-hourdis léger, combiné avec des isolants efficaces (chape flottante), présente plusieurs avantages :
- flexibilité
- compatibilité avec tous les revêtements de sol et systèmes de chauffage par le sol
- mise en œuvre facile.
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Avantages de la plantation de végétation
• amélioration du cadre de vie et des performances thermiques du
système
• stabilisation de la température
• meilleure gestion de l’eau = récupération des eaux de pluie
• rôle de filtre = captation des particules qui se trouvent dans l’air
ambiant + absorption du CO2 présent dans l’atmosphère
• confort acoustique indéniable = isolation des bruits venus de
l’extérieur
• durée de vie de l’étanchéité = 60 ans (le double d’un toit traditionnel)
• protection de l’étanchéité contre les rayons ultraviolets (U.V.) et
solaires
• contribution à la création d’habitats naturels pour de nombreuses
espèces animales et pour les plantes
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Dans toute habitation, il faut s’efforcer de maîtriser :
• L’énergie transmise (bruits aériens et bruits d’impacts) par une bonne
isolation acoustique
• Le niveau sonore réverbéré par une bonne correction acoustique
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L’indice d’affaiblissement acoustique - noté « R »
- caractérise la qualité acoustique d’un élément de construction : parois, fenêtre, porte… - mesuré en laboratoire pour s’affranchir des transmissions du bruit par les parois latérales
L’isolement acoustique - noté « D » - représente la valeur de l’isolation entre deux locaux ou entre un local et l’extérieur - mesuré par l’émission d’un bruit de niveau élevé dans un local dit “d’émission” : à l’aide d’un sonomètre, on relève les niveaux de bruit dans ce local et dans un local voisin dit “de réception”.
Remarque
On mesure « l’isolement entre locaux »par la formule : D = R – a
R = indice d’affaiblissement de la paroi séparatrice
a = transmissions latérales
Cette notion est fondamentale car elle prend en compte les transmissions latérales qui sont, le plus souvent, prépondérantes.
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En cas de survenance d’un séisme, les règles parasismiques visent à assurer :
- la protection des vies humaines
- la limitation des dommages aux structures
- la continuité opérationnelle des bâtiments importants pour la sécurité civile
Conditions minimales imposées sur les propriétés mécaniques des matériaux à employer et des méthodes de justification des bâtiments :
Si l’architecture du bâtiment est simple et compacte, avec une configuration en
plan régulière, sans variations importantes en élévation la justification sera aisée à mettre en œuvre et les protections parasismiques seront moins onéreuses
Exemples :
- les bâtiments avec des géométries complexes nécessiteront la mise en place de
joints sismiques
- les maisons sur pilotis obligeront à renforcer de manière importante les poteaux
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Il est à noter que dès lors que le béton est mis en place dans l’ouvrage par pompage, le matériel de pompage
doit être conforme à la norme NF EN 12001.
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Définition Le béton autoplaçant (BAP) est un béton qui n’a pas besoin de vibration pour être mis en place, du fait de sa grande ouvrabilité.
Cette nouvelle famille de bétons présente de nombreux avantages sur les chantiers : - diminution des nuisances sonores, - amélioration des conditions de travail du personnel, - rapidité d’exécution, - qualité des ouvrages réalisés.
Il existe plusieurs types de BAP pour : - les applications horizontales courantes et les fondations, - les applications verticales courantes, - les applications spécifiques : ouvrages fortement ferraillés, de grande hauteur, de formes complexes, architectoniques,… Les BAP sont définis par la norme NF EN 206-9. Pour être utilisés en structure, ils doivent aussi être conformes à la norme NF EN 206-1.
Les prescriptions et normes de conception et de dimensionnement des structures s’appliquent aux BAP.
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Formulation Les BAP font partie des bétons de formulation courante proposés par les centrales de BPE.
Les BAP présentent une grande fluidité, s’écoulent avec un débit suffisant sans apport d’énergie externe (vibration), à travers des zones confinées (armatures).
Ils offrent une bonne résistance à la ségrégation “dynamique” (en phase de coulage), mais aussi une fois en place (ségrégation “statique”, effet de la gravité).
Ils sont pompables.
Les BAP doivent être stables sous l’effet de la gravité au cours de l’écoulement et dans les phases précédant la prise et le durcissement et permettre la réalisation de parements de qualité.
La formulation des BAP est particulièrement étudiée et fait appel, entre autres, à : - des superplastifiants pour obtenir la fluidité souhaitée et quelquefois à des agents de viscosité. Les superplastifiants permettent d’obtenir une meilleure répartition des grains de ciment et assurent le maintien de la fluidité. Les agents de viscosité empêchent le ressuage et limitent la ségrégation en rendant la pâte plus épaisse, - un agent entraîneur d’air, en cas d’exposition au gel-dégel.
L’optimisation du squelette granulaire est indispensable pour obtenir les caractéristiques nécessaires à la fluidité et à l’écoulement en milieu confiné.
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Classification des BAP Les BAP se distinguent des bétons ordinaires principalement par leurs propriétés à l’état frais et leur capacité de moulage, d’enrobage et de compaction par le seul effet de la gravité. Les BAP sont classés en trois catégories (numérotées de 1 à 3) suivant leur domaine d’utilisation. Le classement s’effectue suivant la valeur de l’intervalle d’écoulement, le type d’application (horizontal ou vertical) et l’épaisseur (dans le cas d’application horizontale) et selon le tableau ci-dessous :
La catégorie 1 correspond aux BAP utilisés dans le cas de coulages horizontaux de faible épaisseur (inférieure ou égale à 300 mm) et ayant un intervalle d’écoulement supérieur 100 mm (anciennement appelé BAN : bétons auto-nivelants). La catégorie 2 couvre principalement les BAP utilisés pour des applications horizontales de forte épaisseur (supérieure à 300 mm) ou pour des coulages courants en vertical. L’intervalle d’écoulement I est supérieur ou égal à 80 mm. La catégorie 3 est réservée aux BAP pour lesquels l’intervalle d’écoulement est inférieur à 80 mm (parties d’ouvrage exiguës ou fortement ferraillées).
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D’une manière générale, il est primordial que les équipes en charge de la mise en œuvre du béton aient été préalablement formés à la mise en œuvre du BAP.
Les règles de l’art classiques, correspondant à la préparation des coffrages avant la mise en œuvre de bétons ordinaires, s’appliquent également aux BAP.
Il est primordial d’attacher un soin particulier à la préparation du support (étanchéité), au nettoyage (chutes de ligatures, débris), etc.
Applications horizontales et fondations
Les BAP peuvent être mis en œuvre par déversement direct depuis la goulotte de la toupie, à la benne à manchette ou à volant, par camions malaxeurs équipés d’un tapis ou d’une pompe, ou par une pompe à béton indépendante.
Mise en place finale pour les dallages : effectuée au moyen d’une barre dite de “débullage”.
Applications verticales en maison individuelle : les BAP seront surtout utilisés en remplissage de maçonnerie à bancher.
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Livraison des BAP
L’hyperfluidité du béton conduit à prendre des dispositions spécifiques pour éviter des déversements et à adapter l’ouvrabilité au temps et aux moyens de transports.
Les BAP peuvent êre livrés sur chantier par tous les moyens de livraison du BPE :
• camions-toupies,
• mixo-pompes,
• camions tapis (si pente du tapis supérieure ou égale à 12 %).
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Rappel des avantages du BAP
Avantages techniques
- Facilité de mise en œuvre
- Suppression des opérations de vibration
- Réalisation d’éléments de géométrie complexe et fortement ferraillés
- Performances mécaniques et la durabilité des ouvrages
Avantages économiques
- Réduction du temps de mise en œuvre
- Réduction du matériel nécessaire
- Réduction des coûts de construction
Avantages sociaux
- Amélioration des conditions de travail
- Augmentation de la sécurité des chantiers
- Limitation du bruit
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Avantages : - renforcement de la structure - meilleure sécurité des ouvriers (pas de manipulation et de découpe d’armatures) - amélioration du confort lors du coulage (absence d’armatures) - élimination du risque de corrosion - facilité et rapidité de mise en œuvre économie substantielle dans la réalisation d’un chantier
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Fibres polypropylène : c’est la solution reconnue pour maîtriser le retrait plastique des bétons et donc limiter le risque de fissuration durant les premières heures.
Caractéristiques des fibres polypropylène : longueur : entre 6 et 20 mm
- diamètre : de 20 à 100 m - module d’élasticité : de l’ordre de 3,5 GPa
Un dosage de 900 g/m3 permet, dans certains cas, de remplacer les treillis antifissuration dans les chapes et les bétons, à condition de maintenir les protections dans les angles saillants.
Les fibres synthétiques sont couvertes par la norme NF EN 14 889-2 concernant le marquage CE et parue en juin 2008 (éditée par le SYNAD).
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Définition Chapes autonivelantes : matériaux à base de ciment ou de sulfate de calcium (anhydrite).
Caractéristiques - fabriquées en centrale BPE agréées - livrées par camion malaxeur - mises en œuvre par pompage - bénéficient d’un marquage CE
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Avantages des chapes autonivelantes anhydrites
Mise en œuvre rapide et aisée = produit livré prêt à l’emploi
Performances mécaniques élevées à la compression et à la flexion = permet de travailler en faible épaisseur (2,5 à 8 cm) moins de charge sur la structure Planéité parfaite
Absence de joint de fractionnement : surface jusqu’à 1 000 m2,hors plancher chauffant Conductivité thermique élevée + enrobage idéal des tuyaux de chauffage =
excellente réactivité du plancher chauffant Chape accessible par les autres corps d’état au bout de 3 jours
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Les façades de bâtiment situés dans des environnements verdoyants, tels que jardins et parcs sont propices au développement de salissures d’origines organiques.
Les bétons autonettoyants permettent de conserver dans le temps l’aspect de parement des façades.
En effet, ces bétons empêchent, grâce au principe de la photocatalyse, la formation et le développement de salissures d’origines biologiques, telles que mousses, lichens, algues qui dénaturent l’esthétisme des façades.
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La photocatalyse : une solution pour la dépollution de l’air des villes
Le dioxyde de titane (TiO2) incorporé au béton permet de :
- transformer les NOx (oxydes d’azote) en composés azotés stables
- dégrader les composés organiques volatiles (COV)
Solution particulièrement adaptée aux :
- chaussées et aménagements urbains
- écrans acoustiques
- entrées / sorties de tunnels
- parements de façade
Les bétons dépolluants utilisés pour réaliser des façades de bâtiments, des voiries ou des aménagements sont capables de contribuer à la réduction de la pollution atmosphérique en milieu urbain.
En effet, ces bétons permettent de piéger et de dégrader les gaz polluants, NOx (oxydes d’azote) et COV (Composés Organiques Volatils).
Il existe 3 types d’adjuvants :
- ceux qui agissent sur les délais de prise et de durcissement : accélérateurs de prise et de durcissement, et retardateurs
- ceux qui agissent sur la plasticité et la compacité : plastifiants, plastifiants hauts réducteurs d’eau, superplastifiants et agents de viscosité
- ceux qui agissent sur la résistance aux agents extérieurs : entraîneurs d’air
et hydrofuges de masse
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Mise en œuvre du bloc à bancher
Les blocs sont empilés à sec.
Ils sont ensuite remplis par le béton de remplissage en coffrant l’espace libre.
L’aplomb sera vérifié tous les 5 rangs.
La pose peut aussi être réalisée traditionnellement en utilisant un mortier à maçonner.
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Lors de la conception et de la réalisation d’un projet, de nombreux paramètres doivent être maîtrisés pour obtenir un rendu final conforme aux attentes des maîtres d’ouvrages et des maîtres d’œuvre et à la volonté esthétique des architectes.
Parmi ces paramètres, la mise en œuvre du béton occupe une place prépondérante.
Le pompage du béton est l’une des solutions qui permet d’optimiser la qualité de mise en œuvre.
La technique de pompage du béton, consiste à refouler, par l’intermédiaire d’une pompe, le béton dans une tuyauterie.
Les 3 types de pompes :
- Les pompes automotrices à tuyaux ou à flèche de répartition.
- Les pompes stationnaires plus spécialement utilisées en poste fixe. Dans ce cas, le béton est transporté dans de la tuyauterie posée au sol et alimente un mât de bétonnage ou assure simplement le remplissage d’un coffrage.
- Les camions malaxeurs pompes
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L’utilisation d’une pompe à béton s’avère rentable même pour les petits chantiers comme, par exemple, la construction de trois maisons mitoyennes qui requièrent le coulage du béton pour les fondations.
Pour l’utilisation d’une benne de grue d’un volume de 200 litres et une durée de 2 minutes pour chaque déplacement de la benne, on obtient une capacité de coulage de 30 x 200 litres = 6 m3 de béton par heure.
Le coulage requiert l’affectation de cinq personnes par benne de grue.
Une pompe à béton permet de couler au moins 30 m3 de béton par heure. Le travail est accompli par 3 collaborateurs de l’équipe de bétonnage, associés à la personne en charge de la pompe.
Le bétonnage au moyen d’une grue mobilise 5 personnes : le conducteur de grue, le conducteur de benne sur le lieu du coulage, le conducteur de benne lors du chargement et deux personnes pour répartir, compacter et lisser le béton.
La pompe permet de couler la même quantité de béton avec seulement 3 personnes : l’une se charge de répartir le béton avec l’embout du tuyau, les deux autres le compactant et le lissant.
Grâce à la forme adéquate de la pompe et au choix du bon mât de distribution, le chantier peut être exécuté de manière efficace. On accède précisément aux points de coulage.
Comment commander une pompe à béton
Commander une pompe à béton est aussi simple que de commander du béton prêt à l’emploi puisque c’est la centrale de BPE qui propose ce service.
De plus, cela donne l’assurance que le béton commandé sera compatible avec le pompage.
En cas de questions ou de travaux spéciaux, il faut s’adresser au producteur de BPE. Des conseillers technico-commerciaux définiront avec le client le bon déroulement du coulage et les dimensions de mât requises.
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Le béton prêt à l'emploi simplifie considérablement l'organisation du chantier, puisqu'il permet de faire un usage optimal de l'espace disponible et de mieux planifier les travaux.
Pour un béton mis en place dans l’ouvrage, directement à la goulotte ou à la pompe, l’entreprise doit prévoir un accès adapté au chantier et des aires de stationnement permettant la stabilité des véhicules.
L’entreprise doit aussi prévoir des aires de lavage.
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Les produits de cure (à base de résine ou de cire) forment par projection un film protecteur à la surface du béton.
Les produits de cure « colorés » permettent de contrôler la régularité et la continuité de l’application.
Certains produits de cure peuvent s’avérer difficiles à éliminer de la face du béton.
S’ils doivent être éliminés, un nettoyage à l’eau sous haute pression, ou éventuellement un sablage, peuvent être nécessaires.
La cure est d’autant plus nécessaire que le temps est sec, venteux, chaud et ensoleillé.
La cure doit être appliquée dès la fin de la mise en œuvre du béton (dès le début de la prise) : - pour les bétons horizontaux : dès la fin des opérations de surfaçage - pour les verticaux : dès le décoffrage
La durée minimale de cure est fonction : - de la formulation du béton - de la cinétique de montée en résistance du béton - de la température à la surface du béton
- des conditions ambiantes : température ambiante, humidité relative, vitesse du vent.
Remarque Il faut prolonger la cure si : - le taux d’humidité est inférieur à 60 % - la température est inférieure à 5°C ou supérieure à 25°C - la vitesse du vent est supérieure à 40 km/h
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Règles usuelles générales de la vibration avec des aiguilles
vibrantes
- Limiter la hauteur de chute du béton - Epaisseur des couches de béton : 30 à 50 cm - Vibrer le béton avant le début du durcissement - Maintenir une vitesse de bétonnage aussi constante que possible - Ne pas vibrer plus longtemps que nécessaire - Introduire rapidement l’aiguille dans la masse - Immerger l’aiguille verticalement ou sous un angle faible - Repiquer la couche inférieure sur 10 à 20 cm - Ressortir l’aiguille d’autant plus lentement que le béton est ferme - Le trou laissé par l’aiguille doit se refermer lors de la remontée - Ne jamais mettre en contact direct l’aiguille avec les armatures ou le coffrage (risques d’apparitions de fantômes d’armatures, de ségrégation, de ressuage) - Éviter de laisser le vibreur en marche s’il n’est pas dans le béton (détérioration prématurée) - Eviter la mise en place et la vibration du béton sous forte pluie pouvant entraîner un « lavage » des granulats un excès d’eau du béton de surface - Ne pas utiliser l’aiguille pour déplacer le béton (entraîne de la ségrégation) - Ne pas vibrer directement le béton d’enrobage (risque de mauvais serrage dans la masse) - Respecter un maillage d’introduction du vibreur pas de poste fixe !
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Pour les autres classes d’exposition, se référer à la norme NF EN 206-1.
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La norme NF EN 206-1 doit être appliquée dès que le béton coulé en place est destiné à une structure.
En renforçant les contrôles chez le producteur, elle assure la durabilité du béton et sa traçabilité.
Associée aux règles de mise en œuvre (DTU), la norme apporte une assurance de qualité, limite les risques de désordres et permet l’obtention des garanties prévues par le code des assurances.
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Important
La responsabilité du choix de la classe d’exposition incombe au prescripteur.
Remarque
Pour les bétons ne subissant aucune agression, non armés ou faiblement armés, et avec un enrobage d’au moins 5 cm, la classe d’exposition préconisée est X0.
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Lors des audits périodiques, les vérifications permettent de donner à l’utilisateur du béton et au client final, l’assurance de la qualité et de la conformité du béton :
-sur l’application effective des procédures définies dans les documents qualité
-sur l’aptitude à confectionner un béton conforme aux exigences normatives.
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Un dallage en béton sert à stabiliser le sol d’une cave ou d’un sous-sol. L’épaisseur de la dalle dépend de la charge qu’elle a à supporter, mais aussi de la nature du sol.
La création d‘un sous-sol avec dalle et parois en béton procure un avantage foncier incontestable, avec un maximum de bâti sur un minimum de terrain.
Elle permet, d’une part, de renforcer la stabilité de la maison, notamment en zone sismique ou en cas de terrain de médiocre qualité et, d’autre part, d’isoler l’habitation par rapport au sol et donc de faire une substantielle économie d’énergie.
Outre l’aspect structurel qu’il représente, un sous-sol en béton est l’une des façons les plus simples et les moins coûteuses de prévoir une expansion possible à une habitation par l’aménagement d’un espace de vie supplémentaire utile et fonctionnel pour la même surface au sol.
Autres atouts
- En cas de revente de la maison, la plus-value apportée par le volume que représente le sous-sol est importante.
- Plutôt que de prévoir un vide sanitaire pour faire passer les réseaux, la création d’un sous-sol permet, sans dépense supplémentaire importante, d’augmenter les surfaces d’usage.
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Le BPE permet une grande liberté en matière de réalisation esthétique des murs d’habitation, aussi bien au niveau des formes (rectilignes ou courbes) qu’au niveau des parements (brut, poli, coloré...).
Ses performances techniques offrent la possibilité de concevoir toutes réservations utiles à la création d’ouvertures intérieures (constituant ainsi de vastes espaces à vivre) ou extérieures (possibilité de larges baies), y compris avec les portances les plus grandes.
De plus, sachant que les murs extérieurs sont à l’origine de 20% des déperditions thermiques d’une habitation, les capacités reconnues d’inertie thermique et phonique (bruits aériens) du matériau béton, alliés à sa grande résistance au feu, assurent incontestablement confort, sécurité et qualité de vie.
Enfin sa qualité de parement, notamment s’il s’agit d’un Béton Autoplaçant architectonique, permet de le laisser brut ou de recevoir directement une lasure, ce qui dotera la maison d’une touche indéniable de modernité.
Les bétons autoplaçants conviennent particulièrement bien pour la réalisation de murs : il suffit, en effet, d’adapter simplement la mise en oeuvre (renforcement de coffrage, étanchéité...).
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Les systèmes constructifs associant planchers en béton et isolants thermo-acoustiques et chapes assurent une excellente isolation de la construction, en séparant les pièces habitables des fondations ou des sous-sols, dans la mesure où ils seraient moins utilisés et, par conséquent, moins chauffés.
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Planchers hauts
Les combles habitables sont la partie d’une construction située sous une toiture inclinée.
En créant une dalle en béton sous le toit, on obtient un volume supplémentaire qui permet aisément l’aménagement de combles, en fonction de l’évolution des besoins des habitants.
Ce type de plancher contribue fortement à augmenter l’inertie thermique de la construction, notamment en régulant la température l’été.
Planchers chauffants
Ils sont réalisés à l’aide de chapes autonivelantes anhydrites.
La chaleur est transmise par eau chaude basse température, réversible ou non.
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Le béton permet de bien différencier visuellement les espaces autour des habitations.
L’aspect esthétique de ces réalisations peut être enrichi par :
- l’intégration de matériaux locaux : sable, granit, porphyre, grès, basalte...
- l’association de bétons de couleurs différentes
- le mariage avec d’autres matériaux régionaux : pavés et dalles de pierres, éléments décoratifs en bois...
Traitements de surface
La palette des couleurs du béton se rehausse harmonieusement par les multiples traitements de surface qu’il peut recevoir.
Pour cela, après sa mise en place, on peut choisir entre différentes méthodes pour le rendre esthétique, antidérapant, facile à nettoyer :
- bétons désactivé, lissé, taloché, balayé, brossé, strié, poli, ciré, coloré
- béton imprimé : ce type de béton offre la possibilité de réaliser des aspects de surface rappelant la brique, les pavés, l’ardoise...
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De même que les maisons des générations passées nous ont légué en héritage leur patrimoine architectural, les ouvrages que nous réalisons aujourd’hui en béton traverseront les âges et contribueront au bien-être des générations futures.
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