Bricolage Documentation Maconnerie - Isolation, Organisation, Fabrication Du Beton

dossier

   P    D    S    /    C    I    O    L  .    J

m a çon n er i es 

Le renouv renouvea eau u de de t echniques echniques anciennes anciennes Saine et naturelle, la terre cuite

Monomur terre cuite, béton cellulaire autoclavé, coff rage isolant isolant sont des modes de construction récents, appréciés pour leurs qualités thermiques et et l a facilité de leur mise en œuvre. Cependant, Cependant, il s nécessitent nécessitent une organisation du chantier chantier t rès précise dès la conception.

Pour reconquérir son marché, la brique met en avant l’aspect sain et naturel de la terre cuite: un matériau qui respire et assure ass ure l’équilibre hygrométrique des logements. Parmi les nouvelles offres, le “monomur terre cuite”tientlavedette:lasims implicité de mise en œuvre garantit des gains de productivité sur s ur le chantier. En bloc de 37,5 x 25 x27,5 cm, il permet d’édifier un mur simple à isolation répartie (sansajouterd’isolant) d’is olant)grâce aux 19 rangées d’alvéoles verticales qui emprisonnent l’air et lui confère confère sa forte résistancethermique.C’est C’ est un matériau durable qui ne  .    R  .    D

craint ni l’eau ni le feu et conserveses performances dans le temps. Dense, il joue le rôle d’isolant phonique et accepte sans aucun problème toute sorte de fixations lourdes.

Léger et maniable, le b éton cellulaire Le béton cellulaire autoclavé (BCA) est léger et se manipule facilement. Sa structure alvéolaire lui conf ère ses performances thermiques. Il reste méconnu en France, où  son développement a longtempsété freiné par une sous-estimation de ses performances. La publication en 1995 du DTU 20.1 (norme XP P10-202) ya remédié. Le béton cellulaire convient pour la construction de maisons individuelles et de petits immeubles. Il doit obligatoirementêtre protégé par Monomur

SOMMAIRE

Des matériaux à fort pouvoir isolant

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Une évolution prometteuse

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Le monomur terre cuite peut se monter à  joints  joint s minces ou à  joints traditionnels. Dans ce dernier cas (voir photos) on utilise un gabarit pour r é aliser trois ruptures de  joi nt s as sura nt une bon ne isolation thermique. Les  joi nt s ve rt ica ux sont coul é s dans des é videments con ç us à  cet ef fet.

un enduit compatible (avec Avis Technique) dont il existe plus de 150 références sur le marché.

   L    E    B    E    H     X    E    R    O    P    I    S

   S    E    G    A    M    I    A    B    R    U

Facile à mett re en œuvre, le coffrage isolant Le coffrage isolant inverse totalement la mise en œuvre dubéton. Le béton est coulé dans des coffrages en PSE haute densité (30  (30 kg/ kg/ m3) qui sont laiss és en place. On réalise en une seule opération le mur porteur et l’isolation extérieure et intérieure. C’est une technique courante au Canada et en Suisse. Selon les fabricants, les plaques de PSE sont assembl ées en usine ou sur chantier chantier ; elles sont maintenues par des entretoises en acier galvanis galvanisé qui reçoivent les armatures. Les bossages des bords horizontaux assurent un embo î tement tementà sec, étanche pour éviter les écoulements de laitance responsables depont depontthermique [ lexique]. Les coffrages sont mis en place sur une hauteur d’étatage, puis le béton dosé de 250 à 350kg/  350kg/ m3 de ciment est coulé à la pompe. Des étançons [ lexique] assurent l’étayage des murs pendant la coulée. Le coff rage

plâtre. En extérieur, les plaques lisses seront recouvertes d’un RPE, les plaques rainurées d ’ un enduit hydraulique, en veillant toujours à la compatibilité des matériaux sp écifi ée dans les Avis techniques. On peut également recouvrir ces plaques d’un bardage ou de pierres agraf ées.     L    O    S    I    G    R    A

B éton cellulaire La r ésistance m é canique du b éton cellulaire permet de construire des maisons individuelles et des petits immeubles  jusqu ’à  quatre é tages.

Coffrage isolant Le b éton est coul é par hauteur d’é tages dans les coffrages isolants en PSE.

   G    N    O    T    Y

dossier Des mat ériaux à fort pouvoir isolant

Principe de l’inertie

Les nouvelles techniques de contruction permettent des économies d’é nergie grâce à leur résistance thermique.

Pendant les heures chaudes de la journ é e, la chaleur p é n è tre par la face ext é rieure de la paroi.

L

es performances du monomur et du béton cellulaire proviennent d’une part de la nature des matériaux à  isolation répartie, d’autre part de leur mise en œuvre.

Elle progresse lentement à l ’ int é rieur du mat é riau par conduction et rayonnement puis atteint la partie int é rieure quelques heures plus tard.

La tempé rature dans le logement monte de quelques degr é s sans besoin de chauffage. Ce ph é nom è ne est particuli è rement int é ressant en demi-saison.

Un climat iseur naturel   s         é   v   r   e   s

        é   r   s    t    i   o   r    d   o   c    d   n   a    /    )   x   e   r   o   p    i    S    t   n   e   m   u   c   o    d   n   u   s         è   r   p   a         ’    d    (  ,   p   p   a    R   s   a    l   o   c    i    N   :   s   e    i    h   p   a   r   g   o    f   n    I

La conception des alvéoles verticales et leur configuration donnent au monomur terre cuite un fort pouvoir isolant. La forte densité de la terre cuite et l ’épaisseur du mur lui conf èrent le rôle de climatiseur naturel. Il accumule une grande quantité de chaleur pendant les heures chaudes de la  journée, assurant la fra î cheur intérieure et la restitue pendant les heures  î ches de la nuit. Cette fra inertie [ lexique] spécifique

aux matériaux à isolation répartie assure un gain d’énergie particulièrement sensible en demi-saison.

Une pose à  jo in t s m inc es Les blocs de béton cellulaire parfaitement calibrés peuvent être collés au mortier-colle à joint mince (2 mm). On évite ainsi les ponts thermiques dus à la forte conductivité du mortier en pose traditionnelle. Grâce à la multiplicité des accessoires, il est possible de traiter tous les points singuliers dans le même matériau, assurant ainsi une isolation homogène. On évite ainsi les phénomènes de condensation. Le monomur ainsi que le béton cellulaire (en épaisseur36,5cm, MV400 kg/ m3)

atteignent le niveau 6, le plus élevé des solutions techniques conformes à la Réglementation thermique, ce qui correspond à une isolation rapportée par l’intérieur de 12 cm de PSE sur 20 cm de parpaings.

réchauffer les parois et assure donc une montée en température rapide, ce qui est particulièrement intéressant avec un chauffage électrique. L’isolation extérieure supprime tous les ponts thermiques et joue le rôle de

Le secret d’une double isolation

Le pont thermique

Il existe deux types de coffrages isolants, les uns à double isolation (extérieure et intérieure), les autres à isolation extérieure uniquement, l’intérieur étant un coffrage perdu généralement en bois. Le choix résulte d’un compromis entre performances thermiques et critères économiques. La double isolation évite de

    LEXIQUE

manteau sur le bâti qu’elle protège. Un coffrage composé de 6 cm de PSE en extérieur, 5 cm de PSE en intérieur et 14cm debéton, donne un coef ficient de transmission thermique de 0,35 W/ m°C. 

Bloc b é ton cell. ( B l o c de 3 0 c m /   M V n 4 00 k g / m 3 )

Brique Monomur

Agglos de bé ton

( 3 7 ,5 c m )

B40 + 80mm PSE Th38

3

10

4

Classement feu

M0

MO

M1

Taux d ’ humidit é  d ’é quilibre

4%

1%

5%

C’est la diminution de l’intensité acoustique entre deux parois.

Assise

Rangée horizontale d’éléments de construction.

Bruit route

C’est le bruit émis par les transports terrestres, riche en fréquence grave. Contrairement au bruit rose qui est la réf érence pour les bruits intérieurs des bâtiments.

Éta nç on

Poteau pour étayer.

Inertie

Avec le monomur terre cuite, les ponts thermiques sont fortement r é duits, puisque la resistance m é canique des

blocs permet de n’ appuyer le plancher que sur 60% de la surface. On obtient ainsi une large é paisseur pour l ’ about de dalle.    L    E    B    E    H     X    E    R    O    P    I    S

Capacité d’un matériau à accumuler la chaleur dans sa masse et à la restituer dans un délai plus ou moins long.

Masse volumique

Poids d’un matériau, rapporté à un volume (généralement kg/ m3). Plus elle est importante, plus la résistance mécanique du matériau augmente mais sa résistance thermique diminue.

Mur simple

Mur composé par un seul matériau dans son épaisseur (non compris les enduits et revêtements) contrairement au mur composite comportant plusieurs matériaux solidarisés par du mortier.

Performances des maçonneries en petit s éléments Performances Ré sistance à   la compression (MPa)

Affaiblissement acoustique

Pont thermique Surcharges Léger, le béton cellulaire convient parfaitement à la éha-

Zone de moindre résistance thermique d’une paroi, généralement en about de dalle et à la jonction de

Fiche marché Une é volut ion promet t euse

La RT 2000, un atout pour les systèmes innovants   s   v   r   e   s   r   s    t    i   o   r    d   o   c    d   n   a    /   p   p   a    R   s   a    l   o   c    i    N   :   s   e    i    h   p   a   r   g   o    f   n    I         é

        é

Maison individuelle

Habitat collectif

En France, pays de tradition, la maison reste un capital, une valeur d’ hé ritage: on construit pour la vie et souvent pour transmettre, contrairement aux États-Unis où la maison, comme la voiture, est un bien de consommation. Cette mentalit é  p èse sur les modes constructifs et les syst èmes innovants ou “ diffé rents ”  ont beaucoup de mal à  s ’ implanter. Le parpaing domine largement en moyenne générale, la brique creuse est utilis ée pour 50%des maisons dans le Sud-Ouest et la brique pleine pour 45% des maisons dans le Nord. Le béton cellulaire autoclavé ou le coffrage isolant restent anecdotiques sur le marché français alors qu’ils sont largement utilis és audelà de nos frontières. Le b é to n cellulaire représente environ 2 à 3 % du marché de la maçonnerie. Il est utilis é dans l’Est et le Nord ainsi que la région RhôneAlpes. Les coffrages isolants (1%) sont

gresse de 6% en 1997 tous produits confondus, selon la Fédération Française des Tuiles et Briques. Cette croissance s ’explique par une modernisation des outils de production et des innovations telles que le monomur, la brique hauteur d’étage ou encore les formes nouvelles pour les petits éléments facilitant la manipulation et le montage. Les briques “rectifiées” permettent le montage à joints minces ne dépassant pas un millimètre d’épaisseur et supprimant donc tous les spectres sur les enduits. Par ailleurs, les actions d’informations et de communica-

La RT 2000 vise à réduire les consommations d’énergie en insistant sur les performances d’isolation. Au niveau des parois opaques,les ponts thermiques sont dans le collim ateur. En effet, ils occasionnent 30% de déperditions thermiques. Difficiles à traiter en isolation thermique par l’intérieur, les ponts thermiques sont quasi inexistants avec les autres systèmes d’isolation (isolation par l’extérieur ou isolation répartie). Monomur, béton cellulaire, coffrages isolants devraient profiter de leurs avantages.

La brique dans le bâtiment En 2000 , les livraisons de brique de structures pour le bâtiment se répartissaient de la façon suivante :

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Une organisat ion plus rat ionnelle du chanti er Les matériaux évoluent, leur mise en œuvre aussi. Si elle est moins pénible, elle implique une grande précision lors de sa conception.

à  disposition du second œuvre.

M

Ces modes constructifs réduisent la pénibilité de la manutention et valorisent le métier du maçon, mais ils impliquent une modification des habitudes de travail et un minimum de formation. I ls requièrent également une grande précision lors de l’étude préalable, afin d’exploiter au maximum les performances des systèmes. Une bonne conception évitera, par exemple, la coupe des briques ou les blocs de BCA en prévoyant une hauteur entre plancher multiple de la hauteur des blocs. Sur le chantier, la première assise [ lexique] conditionne la facilité d’exécution du chantier et doit être faite avec une

onomur terre cuite, béton cellulaire autoclavé, coffrage isolant assurent un gain de productivité du chantier en réalisant en une seule opération le mur porteur et l’isolation. La pose en joints minces au mortier-colle,

Un minimum de formation

pour le monomur et le BCA, accro î t la productivité de 15 à 20% et évite l’utilisation d’une bétonnière. On réduit ainsi les bruits de chantier, s ujet fréquent de plaintes de voisinage. L’ouvrage terminé, quasiment plan, est directement

Nouveau profi l    S    I    L    E    G    R    A

En murs traditionnels, les briques creuses à perforations horizontales (20x27x50) rénovent leur profil pour faciliter la pose. Des goulottes en face supérieure des briques Argelis reçoivent le mortier en faible quantité, des ailettes en face inf érieure se plantent dans les goulottes. Un système d’embo î tement vertical facilite le positionnement.

extrême précision, sur une bande d’étanchéité pour couper les remontées capillaires. Les découpes se font à la scie égo ï ne pour le BCA, à la scie pour la brique dont les alvéoles verticales facilitent la coupe. Le béton cellulaire doit être stocké à l’abri de la pluie et de la neige et on évite le montage par temps de gel.

Des déchets t rès r éduits Le cof frage isolant permet

de couler le béton par tous les temps puisque celui-ci est protégé du gel par le coffrage. Il suffit de le couvrir d’une protection supérieure pendant le séchage. Le coffrage isolant permet l’intégration de toutes les canalisations, gaines, pattes de scellement des bardages… À l’intérieur du coffrage, avant le coulage du béton et par conséquent de faire dispara î tre toutes les réservations et d’éviter toute découpe dans

l’isolation. Il donne au plaquiste un support parfaitement plan. Conséquence de l’indispensable précision dans la conception du chantier, la production de déchets sur le chantier est extrêmement réduite. Ceux-ci peuvent souvent être utilisés directement sur le chantier pour créer des remblais. Un argument supplémentaire lorsque la gestion de déchets devient un véritable casse-tête pour l’entreprise. 

   S    E    G    A    M    I    A    B    R    U    /    A    N    I    D    O    G  .    G

La fili ère s èche (ossature bois ou acier) permet de construire dans des délais tr ès courts tout en évitant les aléas du

Les phases de conception et d’organisation du chantier deviennent prépondérantes et le chantier se résume à un assemblage de

trialisés et standardis és. L ’assemblage nécessite un grand soin pour garantir les performances revendiquées par les syst èmes,

acier, en ossature bois ou m ême en panneaux bois porteur ont reçu des avis favorables du CSTB. Autre avantage de ces modes construc-

Douze fabricants se partagent le marché des coffrages isolants, chacun ayant sa sp é ci fi cit é : é paisseur du PSE, écartement des plaques, parois lisses, rainuré es ou pré enduites…

Le renouveau de la pierre taillée Construire un mur porteur en pierre massive est de nouveau possible, à un coût raisonnable (1300 F HT/m2 fourni posé) grâce au procédé Rocamat, bénéficiant d’un Avis  Technique favorable. Le mur comporte une paroi extérieure porteuse en pierre tendre de 15 cm, une lame d’air et une cloison de doublage de 90 à 120 mm de laine minérale avec plaque de plâtre sur ossature métallique. Il permet de réaliser des murs  jusqu’à 18 m de hauteur.

Construire par voie sèche  H   T E C   Y L  S  T

Coffrage isolant

   T    A    M    A    C    O    R

   P    D    S    E    U    Q    H    T    O    T    O    H    P    A    L    /    A    R    F    N    I

          È

B éton cellulaire Un blo c de 30 cm d’é paisseur de masse volumique de 400kg/ 3

la fabrication du béton cellulaire

L

Sable brut

1 MATI ÈRES PREMI ÈRES Broyage

Le broyeur

Sable Ciment

Chaux

Le sable est finement broyé dans un broyeur à billes pour donner à la pâte une parfaite homogénéité.

Gypse

Poudre d’ aluminium

Le ferraillage Des armatures sont intégrées dans les pi èces de longue portée pour les rigidi fier et renforcer leur résistance mécanique.

Eau

2 DOSAGE

Croûte r ésiduelle recyclée

La découpe très précise des blocs permet la mise en œuvre par collage, garantissant une meilleure performance thermique.

3 MALAXAGE 1

bi s

La découpe

ARMATURES B

4 MOULAGE Acier Séchage

Découpage

Soudage

Pr é-enrobage par trempage

Coulage (moule armé ou non)

Expansion* (réaction chimique)

(anti-corrosion)

Arasement

5 DÉCOUPAGE longitudinal A et t ransversal B

Retour dans le cycle

L’acheminement À la sortie d’usine, les dalles de plancher faites sur mesure sont disposées sur le camion dans un ordre déterminé. Elles peuvent ainsi être posées directement sur les murs porteurs à l’aide d’une grue.

7 CONDITIONNEMENT

6 AUTOCLAVAGE Cycle de 10 à 12 h Température à 180 oC Pression de 11 à 12 kg/cm 2

A

e béton cellulaire, produit industrialisé, est constitué de sable siliceuxexempt d’argile, de gypse, de chaux et de ciment. La réaction chimique par l’adjonction de poudre d’aluminium provoque dans le mélange un dégagement gazeux qui fait “lever” la pâte. Il se forme alors des milliers de bulles qui donnent au béton cellulaire sa structure alvéolaire. A partir d’un mètre cube de matières premières, on obtient, grâce à cette expansion, jusqu’à cinq mètres cubes de produits finis.

Un mat ériau modulable Selon les proportions des constituants du mélange, on peut faire varier la densité du béton cellulaire, influant alors sur ses performances. Plus il est léger (masse volumiquede 370kg/m3) plus il est isolant; plus il est dense (masse volumique

de 800kg/ m3) plus il est résistant mécaniquement. Il convient alors pour les éléments de grande longueur qui sont rigidifiés par des armatures.

Facile à travailler Après sa prise, le béton cellulaire est découpé en blocs, panneaux, dalles, linteaux... de diff érents formats permettant de réaliser tous les éléments du gros-œuvre, du secondœuvre et même de la finition puisqu’il peut réaliser des entourages de sanitaires, des placards ou des étagères. Facile à travailler, le béton cellulaire se scie, se rabote, se fraise et se perce sans outils spéficiques.  Tous les éléments étant dimensionnés avec précision, et montés au mortier-colle, on obtient une construction parfaitement homogène, sans ponts thermiques, avec une bonne inertie, assurant confort et économie d’énergie.

* «LACHR IM ÉIA  CT IO N Q UE »

HY DROX YD   E DE CHAUX  (3 Ca (OH)2) POUDRE D ALUMINI UM ’

(2  Al) EAU (6  H2O)

LÉGÈRE TÉ (3 CaO.AL2O3.6 H2O)