Soubassement / sous-sol : Faut-il étancher ou imperméabiliser ?

La protection du soubassement se résume souvent et  malheureusement à l’application d’un produit noir ou équivalent appliqué en deux couches croisées… Or, il existe d’autres techniques efficaces et parfois plus appropriées de protection extérieure des soubassements.



Le soubassement, qu’il soit en maçonnerie ou en béton, est un ouvrage totalement ou partiellement enterré dont une face au moins est en contact avec le sol. On lui demande beaucoup à ce soubassement : de reprendre les charges verticales exercées par le bâtiment, de contrer la poussée des terres et de se montrer passif vis-à-vis de l’humidité. Paradoxalement on lui témoigne peu d’intérêt, ou  si peu,…et pourtant la sinistralité est bien présente (infiltrations, suintements,…) et génère des coûts de réparation élevés.


3000 sinistres annuels


Comment expliquer cette sinistralité ? Une méconnaissance des risques associée à une volonté de réaliser du « pas cher » conduit à cette situation, qui touche essentiellement les soubassements en maçonnerie, ceux en béton étant moins vulnérables ; mais également à la méconnaissance, pour ne pas dire à l’ignorance, des règles de l’art précisées dans le DTU maçonnerie. Certes la compréhension du DTU actuel n’est pas toujours aisée, mais rappelons que le DTU ne constitue en aucun cas un cours, mais une pièce de marché !


Le mur extérieur de soubassement de ce sous-sol de maison individuelle récente n’ayant pas été protégé, des infiltrations, des suintements, des exsudations de sels blanchâtres sont très vites apparus.



Le terrain est ici très imperméable, un système de drainage efficace s’impose.


Soubassement : les trois questions à se poser

1 • Les catégories de locaux



A la première question, concernant la catégorie de local et conformément au DTU maçonnerie, on peut en définir trois :



Le DTU - Maçonnerie précise que pour éviter toute contestation ultérieure, il appartient au maître d’oeuvre de se faire préciser par le maître d’ouvrage les exigences relatives aux conditions d’utilisation des locaux. Sage précaution (à formaliser par écrit) afin d’éviter,  a posteriori, un mécontentement du client (exemple du garage transformé en pièce informatique ou d’archivage…). A ce stade, il est d’ores et déjà possible de définir le type de protection vis-à-vis du risque d’infiltration ou de suintement, en effet la première catégorie relève des travaux d’étanchéité (solution 3), alors que la seconde catégorie relève, quant à elle, des travaux d’imperméabilité (solution 2).

Imperméabiliser n’est pas étancher !
Deux techniques, souvent confondues et pourtant bien distinctes, en effet une étanchéité fait obstacle à l’eau et à la vapeur d’eau (rien ne passe), alors qu’une imperméabilité se limite à être étanche aux liquides, mais pas à l’air ou à la vapeur d’eau. Attention à ne pas confondre ces deux termes et bien avoir en tête qu’un produit noir de type EIF constitue une imperméabilisation et non une étanchéité, car en cas de tassement du support, l’imperméabilisation se dégradera très vite, provoquant des infiltrations !


2 • La nature du sol : A nouveau, deux cas sont à distinguer

Cas n°1 : le sol (terrain en place et remblai de fouille) est perméable, c’est le cas des terrains sableux ou graveleux et non immergés, les eaux de ruissellement s’infiltrent rapidement dans le sol et ne stagnent pas le long de l’ouvrage.

Cas n°2 : A l’ opposé, si le terrain est argileux ou limoneux, les eaux d’infiltration peuvent s’accumuler le long du mur enterré… Dans le premier cas, un drainage n’est pas nécessaire, mais dans le second, il le devient, mais encore faut-il qu’il soit efficace !



3 • Les capacités hydriques du terrain
Compte tenu des capacités hydriques du terrain, une solution de protection du soubassement sera choisie et dans le cas où il n’est pas possible d’éloigner les eaux d’infiltration par drainage ou s’il existe un risque de remontée de la nappe phréatique, le cuvelage représente la meilleure solution. Dans ce cas, il y a lieu de se référer non plus au DTU 20.1 - Maçonnerie, mais au DTU 14.1 - Travaux de cuvelage

Solution n° 1 : Drainer ou ne pas drainer


Il est utile de rappeler que la nécessité d’un drainage ou non doit être défini par l’étude de sol.

Rappelons également qu’un drainage efficace doit permettre la collecte et l’évacuation des eaux de ruissellement… Le drainage devient cependant inutile, si le terrain est baigné par une nappe phréatique susceptible ce remonter à un niveau supérieur à celui du sous-sol ou si le bâtiment est fondé sur une couche peu perméable surmontée par un sol perméable. En effet, les eaux de ruissellement peuvent alors venir au contact des murs du sous-sol suffisamment longtemps pour pénétrer dans le bâtiment à travers le mur ou même en cheminant sous la fondation. Dans ces deux cas, le cuvelage va naturellement s’imposer.

Le drainage traditionnel

Le DTU 20.1 distingue plusieurs techniques qui diffèrent selon la nature de l’élément filtrant, à savoir par matériaux granulaires ou par géosynthétique rempli de cailloux ; cette deuxième solution étant la plus pratiquée. Quelle que soit la nature du matériau filtrant, le drain peut être en terre cuite, en béton perforé ou en PVC perforé. Le diamètre minimal  intérieur du drain est de l’ordre de 100 mm et sa pente doit être comprise entre 3 et 10 mm par mètre, en ayant à l’esprit que si la pente est trop faible, le drain risque de se colmater, alors que si la pente est trop forte, elle va provoquer l’érosion du terrain avoisinant.

Le drainage traditionnel par matériaux granulaire

Drainage périphérique au contact de la fondation



Drainage éloigné des murs extérieurs



La tranchée drainante, figure 1, est remplie de plusieurs couches de matériaux granulaires dont la granulométrie est croissante dans le sens de l’écoulement de l’eau, en choisissant des granulométries ne générant pas d’entraînement de fines dans le drain. Du haut vers le bas, le massif filtrant est composé de sable, de gravillon, de cailloux et enfin de grosses pierres au contact du drain reposant sur une forme en béton. Ce massif est le plus souvent au contact de la fondation ou parfois éloigné des murs extérieurs, figure 2 si de fortes venues d’eau de ruissellement sont à craindre ou si le sol est sensible au retrait gonflement…

Le drainage par géosynthétique rempli de cailloux

Utilisation du non tissé synthétique


Plusieurs couches de matériaux granulaires mal choisies risquent de provoquer un entraînement de fines, puis à plus ou moins long terme, un colmatage du drain. C’est pour cette raison que dans la plupart des cas, le massif filtrant est composé d’un massif de cailloux 30/60, par exemple, enfermé avec le drain dans un géosynthétique non tissé imputrescible d’au moins 200g /m[sup]2[/sup], figure 3.

A ces deux types de drainages traditionnel sont associés des procédés sous avis technique du CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment).

Le drainage et/ou la protection sous avis technique



Tous ces matériaux filtrants, même s’ils sont encore utilisés, laissent progressivement leur place à des solutions industrielles et notamment à des solutions de drainage et ou de protection  extérieur du soubassement par nappes à excroissances. Apparues au tout début des années 80, d’abord dans les pays scandinaves, puis en France dans les années 90, principalement dans les zones de montagne soumises à de forts ruissellements d’eau de pluie. Actuellement le marché français, selon l’ANEPE (Association des Nappes à Excroissances de Parois Enterrées) est proche de 5 millions de m² avec des utilisations réparties à 80-85 % pour le bâtiment. Les nappes à excroissances se banalisent, mais attention aux ersatz moins chers que les originaux, mais beaucoup moins performants !


Les nappes à excroissances ; simples ou combinées avec un géotextile ?

Six fabricants se partagent aujourd’hui le marché, il s’agit de Altis, Axter, Doerken, Meple,  Partenia et Siplast (voir le tableau des fonctions des produits et le carnet d’adresses en fin de ce dossier). Ces nappes à excroissances n’ont pas les mêmes fonctions et on peut distinguer trois familles :

Les nappes de protection :


Comme leur nom l’indique ces nappes ont pour mission principale de protéger le support de tout endommagement mécanique lors du remblaiement ou engendré par des tassements différentiels… Les excroissances doivent être dirigées vers le support et non vers le remblai !

Les nappes de protection, filtration et drainage des eaux du remblai :

Ces nappes en PEHD « a » sont associées avec un géotextile filtrant « b ». Par conséquent, en plus de la fonction de protection, et grâce au géotextile positionné côté remblai, ces nappes ont une fonction de filtre et de drain.

Les nappes de protection, filtration, drainage et étanchéité de la paroi :



Cette troisième famille assure les fonctions précédentes, mais également la fonction d’étanchéité grâce à une membrane en PVC.


Le bloc drainant en PSE


Cette technique de  drainage peut se substituer aux solutions granulaires précédemment citées, en effet, le drainage de pied est assuré par des blocs de polystyrène expansé de 1 mètre de long, présentant des gorges en surface, perforé et parcouru d’un collecteur de Ø 100 mm dans son sens longitudinal liaisonnés les uns aux autres par des manchons en PVC. Ces blocs sont entourés d’un non tissé synthétique thermosoudé, maintenu par des agrafes. La mise en œuvre doit respecter l’avis technique du CSTB n° 17/05-164. A signaler que ce produit a été récompensé au concours de l’innovation de BATIMAT 2003 !


Les nappes à excroissance : quelles fonctions ?

Ces nappes peuvent nécessiter un système complémentaire de drainage périphérique et il faut respecter les indications précisées dans l’avis technique, surtout aux niveaux du recouvrement des lès, de la protection en tête…






Solution n° 2 : Imperméabiliser n'est pas étancher

Deux familles de produits existent : les produits « gris » à base de ciment et les produits « noirs » à base de bitume.

Ce mortier a été gâché mécaniquement et est appliqué à la brosse en deux couches croisées
 
Sont concernés par les solutions d’imperméabilisation les locaux de type 2 ou 3, voire les locaux de type 1, si le sol est très perméable et sans végétaux susceptibles de détériorer la partie enterrée ! Dans l’actuel DTU 20.1 - Maçonnerie, les matériaux pouvant être utilisés en soubassement sont la pierre de taille, la brique de terre cuite, les blocs pleins perforés ou creux de granulats courants ou légers. Les blocs de béton cellulaire peuvent également être utilisés sous certaines conditions. Par ailleurs et quelle que soit la catégorie de locaux (1, 2 ou 3), les éléments creux peuvent être utilisés à condition qu’un drainage soit prévu, par contre, dés lors qu’il existe un risque d’accumulation d’eau prolongé, les éléments pleins sont obligatoires.




Le DTU 26.1 – Enduit précise, quant à lui, que le mortier destiné au soubassement sera réalisé en deux couches

dont la première sera dosée à 500-600 kg de ciment par mètre cube de sable sec et la seconde à 450-500 kg et appliqué manuellement ou à la machine et prolongé sur 15 cm au dessus du niveau des terres. Un hydrofuge de masse incorporé à l’eau de gâchage destinée à l’enduit conférera à l’enduit une meilleure imperméabilité. Les soubassements sont de moins en moins enduits avec des mortiers de recettes, mais au moyen de mortiers dits industriels, dont nous proposons ci après une liste, laquelle ne peut être qu’exhaustive !


Cet enduit monocouche à base de bitume est appliqué à la lisseuse


Quelques produits industriels destinés à l'imperméabilisation des soubassements :




Solution n° 3 : Etancher pour "O humidité"

Attention, en aucun cas cette technique ne peut se substituer aux techniques de cuvelage, parfois incontournables. Enfin, il faut souligner que les techniques d’étanchéité relèvent d’entreprises d’étanchéité qualifiées. Dans le domaine de l’étanchéité des soubassements, il existe deux procédés de mise en œuvre des revêtements d’étanchéité : à chaud par soudage ou à froid par collage ; le support ayant reçu un enduit de dressement.
 
1 • Primaire

2 et 3 • Complexe d'étanchéité à base de liant bitume élastomère mise en oeuvre par soudage (ici Sopralene de Soprema )

4 •  Drainage par nappe à excroissances

5 •  Résine polyuréthane


Quelques produits industriels destinés à l’étanchéité des soubassements :




Coupure de capillarité



Le chaînage en béton armé disposé au niveau du plancher bas du rez-de-chaussée ou du dallage sur toute l’épaisseur des maçonneries de soubassement assure la protection contre les remontées d’eau capillaire. Ce chaînage doit être à l’air libre et au minimum à 5 cm au dessus du sol extérieur fini. Si le chaînage n’est pas totalement sur toute l’épaisseur de la maçonnerie, il y a lieu de prévoir une coupure de capillarité située à 15 cm au dessus du sol extérieur fini à l’aide d’une bande de feuille bitumineuse ou plastique posée sur une couche de mortier ou bien encore au moyen d’une chape de mortier hydrofugé de ciment, seule solution utilisable en zone sismique.

FABRICANTS

AFITEX : 02 37 18 01 51
AXTER :  01 4609 39 60
DIAXIS : 03 20 81 73 00
DÖRKEN : 03 89 56 90 09
INDASCO : 02 32 18 20 00
MAPEI : 05 61 35 73 05
MEPLE SA : 02 35 81 82 82
PAREXLANKO : 08 2608 6878
PARTENIA : 02 43 41 33 33
SIKA : 01 49 92 80 00
SIPLAST-ICOPAL : 01 40 96 36 50
SOPREMA : 03 88 79 84 00
WEBER et BROUTIN : 08 2000 3300


Explications repris directement depuis le site Batirama.com