Le constat
Il arrive que des panneaux entiers de dallages en béton armé ou non, coulés dans des conditions en apparence satisfaisante, se fissurent puis se soulèvent peu de temps après leur réalisation.
Le phénomène en s'étendant à l'ensemble du dallage 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 du processus, résultant à chaque fois de la mise en contact intime de trois éléments présents dans la couche de forme ou le dallage : eau, aluminates (ciment), sulfates solubles (plâtre, gypse).
Les réparations sont lourdes et onéreuses car il n'existe qu'une solution confortative : refaire le dallage après enlèvement de la couche gonflante et sa substitution par des matériaux inertes.
Le diagnostic des désordres
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 tassement 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.
Causes
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.
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 élevés, ce qui augmentent le risque de gonflement (voir illustration).
- 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).
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 points sensibles
Conception et mise en oeuvre
Les dallages industriels relèvent du DTU 13-3 partie 1 : « dallages à usage industriel »
- 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 sulfate du sol s'obtient par analyse en laboratoire d'échantillons prélevés in-situ suivant un maillage représentatif.
- La norme NF P 94-100 définit les modalités d'un essai d'évaluation de l'aptitude d'un sol au traitement. 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.
Les conseils de prévention
- 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. Plâtre et ciment ne font pas bon ménage !
