Fiche pathologie bâtiment - Désordres de dallages à usage industriel : soulèvements

Fiche pathologie bâtiment - Désordres de dallages à usage industriel : soulèvements

Fiche numéro B6
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Le constat

Il arrive que des panneaux entiers de dallages en béton armé ou non, coulés dans des conditions en apparence satisfaisantes, se fissurent puis se soulèvent peu de temps après leur réalisation.

En s'étendant à l'ensemble du dallage, le phénomène prend ensuite des proportions inquiétantes avec des lézardes atteignant plusieurs centimètres d'ouverture.

Plusieurs sinistres graves ont été recensés avant que ne soit établie l'origine chimique de l'expansion de la forme.

Les réparations sont lourdes et onéreuses, car il n'existe qu'une solution confortative : refaire le dallage, après enlèvement de la couche gonflante et substitution par des matériaux inertes.

Le diagnostic

  • Un relevé de la surface du dallage, en le rattachant à des points fixes pris sur la structure porteuse du bâtiment et des repères pris à l'extérieur du bâtiment, permet de :
    • s'assurer que les désordres constatés correspondent bien à un soulèvement du dallage et non pas à un affaissement de la structure porteuse entraînant le dallage vers le bas ;
    • pouvoir suivre l'évolution du phénomène dans le temps en faisant procéder à de nouveaux relevés.
  • Le soulèvement du dallage correspond à des réactions chimiques expansives au sein de la couche de forme réalisée par apport de matériaux ou traitement du sol en place. Il peut être également dû à des gonflements des argiles ou des schistes cartons.
  • Des investigations complémentaires s'imposent pour déterminer la cause de ce soulèvement et déterminer son évolution prévisible. Il peut s'agir :
    • d'une forme réalisée par apport de résidus d'une centrale d'incinération d'ordures ménagères (mâchefers). La présence de sulfures et l'absence de garantie quant à la stabilité dans le temps réservent ce matériau au domaine routier et non au bâtiment ;
    • d'une forme réalisée par apport de granulats de recyclage contenant du plâtre et mis en présence de ciment, d'où la formation de sels expansifs (ettringite) en présence d'eau. Les granulats recyclés étant malaxés et broyés, les surfaces de contact plâtre/béton sont plus élevées, ce qui augmente le risque de gonflement ;
    • d'un traitement à la chaux d'un sol contenant du gypse, donnant lieu en présence d'eau à la formation de sels expansifs (thaumasite) ;
    • d'un traitement au ciment d'un sol contenant du gypse, donnant lieu en présence d'eau à la formation de sels expansifs (ettringite).

Composé cristallin responsable de la dégradation (microscope)

  • Dans chacun de ces cas, la réaction se poursuit jusqu'à la destruction complète des composants qui en sont à l'origine.
  • La réaction de formation des sels expansifs a besoin d'eau. En période de sécheresse, le sinistre peut donc être mis en sommeil pendant plusieurs mois, voire plusieurs années avant de se manifester.
  • Composé « cristallin » responsable de la dégradation (vue au microscope).

Les bonnes pratiques

  • Respecter le NF DTU 13-3 partie I : « dallages à usage industriel ».
  • Analyser la teneur en sulfates du sol : la présence de sulfates dans le sol provoque le gonflement. L'expérience acquise montre que, si une teneur maximale admissible en sulfates de 0,5 % est souvent adoptée dans le domaine routier, un dallage de bâtiment est un ouvrage plus sensible aux mouvements de la forme ; la teneur en sulfates dans ce cas doit donc être proche de 0 %. La teneur en sulfates du sol s'obtient par analyse en laboratoire d'échantillons prélevés in situ suivant un maillage représentatif.
  • Procéder à un essai d'évaluation de l'aptitude d'un sol au traitement, conformément à la norme NF P 94-100. Les conditions de formation de sels expansifs sont reproduites en laboratoire de manière accélérée sur un échantillon de sol traité. Ce sol est considéré apte au traitement si aucun gonflement n'est relevé.

L'essentiel

  • Réaliser une étude géotechnique spécifique avant toute réalisation de couche de forme ou tout traitement de terrain en place.
  • Procéder à un examen physico-chimique du sol d'assise des dallages pour déceler la présence de gypse et de sulfates.

A consulter

  • NF DTU 13-3 partie I : Dallages - Conception, calcul et exécution.
  • NF P94-100 Sols : Reconnaissance et essais - Matériaux traités à la chaux et/ou aux liants hydrauliques.
  • NF P94-500 : Missions géotechniques - Classification et spécification.
Date de parution
Novembre 2015

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