Murs de sous-sol étanches à l’eau grâce aux éléments de mur mono-paroi préfabriqués

La solution semi-préfabriquée consiste en prédalles placées verticalement devant le mur de soutènement, formant ainsi un coffrage permanent pour le mur (Photo 1). Elles sont soutenues temporairement par des étais tirants-poussants ancrés dans la dalle de plancher. Ces éléments préfabriqués sont équipés de douilles à vis. Les éléments préfabriqués ont une épaisseur standard de 7 cm. L’armature des éléments est calculée par le bureau d’ingénierie chargé de l’étude de stabilité et fait partie du renforcement structurel du mur. Au niveau des joints verticaux entre les éléments de mur, le bureau d’études prévoit généralement un renforcement horizontal des joints qui chevauchent l’armature des éléments de mur. L’espace entre le mur de soutènement et les éléments préfabriqués doit faire au moins 25 cm de large et est ensuite rempli de béton. Les éléments de mur, comme les prédalles, sont dotés de poutres treillis pour garantir, d’une part, la stabilité des éléments lors de la manutention et du coulage du béton sur chantier et, d’autre part, obtenir une collaboration monolithique entre le béton préfabriqué et le béton coulé. Les éléments de mur peuvent être utilisés aussi bien horizontalement que verticalement. En utilisation horizontale, la longueur maximale est de 9 m et la hauteur maximale de 3,5 m. En utilisation verticale, la longueur est limitée à 3,5 m et la hauteur à 6 m. La solution présente de nombreuses similitudes avec un mur de cave à prémurs. De nombreux aspects abordés dans l’article « Murs de sous-sol étanches à l’eau grâce aux prémurs » dans BETON 247 s’appliquent donc également aux murs de sous-sol préfabriqués à une seule face.

Le principal avantage par rapport au mur coffré traditionnel est sa conception économique. Il n’est pas nécessaire de prévoir des supports d’ancrage dans la dalle de fondation pour ancrer les chevalets d’étaiement (Photo 2). Cela évite des travaux supplémentaires avant de couler la dalle. Des découpes et des ouvertures techniques à des fins diverses peuvent être prévues en usine dans les éléments de mur, ainsi que des boîtes à armatures d’attente pour créer des connexions avec d’autres éléments. Cela réduit également le travail sur chantier. Étant donné que les éléments de mur préfabriqués peuvent être produits jusqu’à 9 m de long, un rendement d’installation élevé peut être obtenu. En concertation avec l’entrepreneur, un plan de phasage est établi permettant d’atteindre un rendement de 100 m² en trois jours, y compris le coulage du béton. 
Sans autre précaution, on peut supposer qu’aucune fissure de retrait ne se produit au niveau des joints verticaux entre les éléments de mur si la longueur des éléments de mur est limitée à 2,5 fois la hauteur avec un maximum de 9 m [1]. C’est également la longueur maximale d’une phase de coulage. 
Aux extrémités des éléments de mur, des arrêts de bétonnage peuvent être bétonnés dans les éléments de mur préfabriqués pour permettre facilement une interruption de coulage (Photo 3). Ces arrêts de bétonnage sont équipés d’une plaque de retenue d’eau pour garantir l’étanchéité au niveau des joints de reprise. Ils peuvent être facilement adaptés à l’épaisseur de paroi disponible lors de la pose. Des treillis d’armature sont toujours installés contre le mur de soutènement, contre lequel sont placés les profils en acier de renforcement des éléments de mur. Ces treillis d’armature sont également dimensionnés par le bureau d’études. L’espace entre les treillis d’armature et le mur de soutènement du sol à l’emplacement des profilés en acier peut être coffré avec des chevrons en bois et de la mousse de construction (Photo 4). 
Une fois le béton durci, les chevrons en bois doivent être retirés du mur par le haut et toute la mousse de construction doit être soigneusement retirée. Une différence majeure avec les prémurs est qu’avec cette méthode, les éléments du mur ne peuvent pas être placés de manière contiguë. Ceci est bien entendu pris en compte lors du phasage du montage. Afin de permettre une pose contiguë et donc un rendement de pose plus élevé, il est possible de sceller l’espace entre le mur de soutènement et le treillis d’armature à l’aide d’arrêts de bétonnage (Photo 5).

Tout comme les prémurs, les éléments de mur mono-paroi sont placés sur des calles de réglage pour compenser les irrégularités de la dalle de plancher. Pour assurer l’étanchéité, il est important que la plaque de retenue d’eau des éléments de mur soit positionnée du bon côté de la plaque de retenue d’eau dans la dalle de plancher, à savoir du côté de soutènement du sol. Lors de la mise en place de la plaque de retenue d’eau dans la dalle de plancher, l’entrepreneur doit respecter une distance de 4 à 5 cm entre les deux plaques de retenue d’eau afin de pouvoir appliquer suffisamment de béton de haute qualité lors du coulage du mur (Fig. 1).

Une bande gonflante peut éventuellement être appliquée sur la dalle de plancher entre les deux plaques de retenue d’eau pour renforcer l’étanchéité. Afin d’installer les éléments muraux, les arrêts de bétonnage de l’élément mural doit être coupé en bas, puis les ouvertures entre la plaque de retenue d’eau doivent être soigneusement scellées pour éviter les fuites de béton. Si les éléments de mur ne sont pas placés de manière contiguë, cela peut également se faire avec de la mousse de construction. Le lait de béton qui s’échappe pendant le bétonnage doit être éliminé le lendemain avec la mousse de construction. L’ouverture entre la dalle de plancher et les profils en acier de renforcement des éléments muraux peut être scellée de la même manière, mais une bande gonflante peut également être utilisée.

La fissuration du béton due à la déformation thermique et au retrait empêché est un problème connu dans les murs de sous-sol. Lors du durcissement, le béton fraîchement coulé se réchauffe en raison de la réaction d’hydratation du ciment. Lorsque le béton a partiellement durci, il refroidit à nouveau et tend à se contracter. La dalle de plancher préalablement coulée avec l’armature en attente pour les murs empêche ce retrait à la base du mur. Les éléments de mur préfabriqués et la structure de soutènement du sol empêcheront également le retrait sur toute la hauteur du béton coulé. Ce retrait empêché génère des contraintes de traction dans le béton peuvant entraîner des fissures verticales compromettant l’étanchéité. Le risque de telles fissures est minimisé en limitant la longueur de la phase de coulée de béton à 9 m. Les treillis d’armature installés sur toute la hauteur et la longueur contre le mur de soutènement aident à absorber ces contraintes de traction. Pour réduire au minimum l’ouverture des fissures, il est conseillé de remplir le mur avec du béton renforcé de fibres de polypropylène [2].

Comme pour les prémurs, le fabricant des éléments de mur mono-paroi spécifie la pression maximale du béton et/ou la vitesse de coulage pendant le bétonnage. Ces deux facteurs sont importants dans le dimensionnement des éléments muraux et des étais tirants-poussants. Nous approfondirons ce sujet dans un prochain numéro de BETON. La hauteur du mur influence évidemment le nombre d’étais et leur capacité. Pour les murs inférieurs à 3,5 m, deux rangées d’étais suffisent généralement, tandis que pour les murs plus hauts, trois sont nécessaires pour couler le béton en toute sécurité (Photo 6).

Avant l’installation des éléments de mur, des guides en bois doivent être vissés dans la dalle de plancher. Ils assurent le positionnement correct des éléments de mur. Pendant le bétonnage, ils absorbent également la pression horizontale du béton à la base du mur. La pression horizontale du béton entraîne une action de force dans et sur les étais provocant un moment de basculement à travers les points d’ancrage articulés des étais tirants-poussants dans les éléments de mur et la dalle de plancher (Fig. 2), ce qui tend à soulever les éléments de mur. Cela peut entraîner des fuites de béton et un mauvais alignement des éléments de mur et doit donc être évité. Des fers en L sont donc vissés entre les guides en bois dans les éléments de mur et dans la dalle de plancher (Photo 7). Les douilles nécessaires sont prévues à cet effet dans les éléments de mur. [BHE]

Références

[1] Positionspapier zur Anwendung der WU-Richtlinie, Syspro, 29/6/2018.
[2] Uniwall geoptimaliseerd dankzij meetcampagnes, Buildwise, 2022.