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Ouvrage enterré rendu étanche grâce à un béton hydrofuge

F.P. |  le 28/04/2010  |  BétonEnvironnementArchitectureAisneFrance entière

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La construction du CCE de Soissons était menacée par des remontées d'eau souterraine. La solution est venue de l'emploi d'un béton hydrofuge de Zementol France.

«Sans la technique de béton étanche de Zementol, le nouveau Centre de conservation et d'études archéologiques de Soissons n'aurait peut-être pas abouti, affirme Emelie Bourdier, architecte chez K-Architectures. ». En effet, d'après le souhait de Jean Gravot, l'architecte des Bâtiments de France, le bâtiment devait être enterré autant que possible. Avec une création contemporaine en Corten, pourvue d'un vaste sous-sol en béton brut apparent, Karine Herman de K-Architectures a emporté le concours organisé en 2006. Il est très vite apparu que la présence de poches d'argile en sous-sol, aptes à faire remonter l'eau à 1,50 m sous le sol, représentait une menace. Or un cuvelage du béton aurait grevé le budget. Le futur bâtiment comprend deux volumes souterrains, le dépôt de forme cubique, et une grande galerie accessible au public. Tous deux ont été fabriqués étanches grâce à la technique Zementol. Ces deux volumes forment un seul bâtiment, avec des hauteurs de voiles supérieures à 4 m.

Qualités plastifiantes de l'adjuvant

La surface traitée totale de béton (radiers et voiles extérieurs) atteint 2 000 m2 et représente 550 m3. Les voiles intérieurs ne sont pas traités. La collaboration entre Zementol, responsable de l'étanchéité, et le maçon s'est mise en place dès la conception. Afin d'optimiser les charges en économisant la matière, le BE structure (Gec Ingéniérie) a choisi de faire varier les épaisseurs des radiers, en respectant les 25 cm minimum demandés pour l'étanchéité. Quant au ferraillage, à partir du calcul de densité d'acier nécessaire pour la solidité, Zementol peut faire ajouter des aciers. Ainsi, pour le radier gris de 45 cm d'épaisseur, la solidité était garantie par 5,04 cm2/m d'acier, mais l'étanchéité imposait un minimum de 5,40. Deux aciers HA6 ont donc été ajoutés.
La composition du béton est un autre sujet étudié dès la conception. Les exigences de l'architecte portaient sur un béton brut de décoffrage, avec un parement très soigné. À partir de la composition du béton déterminée par les besoins structurels et fournie par le cimentier Holcim, les techniciens de Zementol ont ajouté leur propre adjuvant à la fois fluidifiant et superplastifiant, en testant différentes valeurs de granulométrie. « Au final, grâce aux qualités plastifiantes de l'adjuvant, l'apparence des bétons Zementol est plus réussie que celle des bétons classiques », commente Emilie Bourdier. En outre, la technique est revenue quatre fois moins cher qu'un cuvelage. Une spécificité importante de la méthode est que le bas des voiles comporte 20 cm de hauteur de béton fin (avec 0,8 de granulométrie) avec des armatures supplémentaires pour éviter les fissures. Les voiles viennent s'encastrer sur des talonnettes de 10 cm de largeur et 12 cm de hauteur. Elles ont été coulées en même temps que le radier dans l'axe des murs à venir, avec un coffrage perdu Zementol SKA. « Quatre bétons différents ont ainsi été utilisés sur ce chantier, blanc ou gris, fin ou standard », précise Gregor Hocke, cogérant de Zementol France.

Six semaines de coulage

Toujours afin d'éviter les fissures, la technique impose aussi des contraintes sur le bétonnage. Suivant la température ambiante, un délai de 12 à 36 heures devait être respecté après décoffrage, avant de couler le segment voisin d'où un phasage particulier. Autre particularité, un dispositif de ruban vertical de joint PVC souple armé de métal (water stop) est placé entre deux parties de voiles, coulées successivement. Comme le bas de ces rubans de joint est pris dans le radier lors du coulage de celui-ci, leur position est aussi à préparer dès la conception.
Outre les joints de dilatation entre deux parties de voile, Zementol dispose d'éléments spécifiques, comme les écarteurs de banches ou les collerettes pour les réservations. Les réservations peuvent être mises en place avant coulage, ou par carottage après coulage, avec la pose d'éléments d'étanchéité en caoutchouc. À Soissons, 23 réservations de diverses natures (électricité, eau de pluie...) ont été préparées avant bétonnage, par la mise en place d'éléments de passage. Ces tuyaux acier ou polyéthylène pourvus d'une bride soudée collerettes ont été fixés avec des aimants du fait de l'utilisation de banches métalliques sur le chantier. Après coulage, les réservations sont contrôlées et fermées par Zementol. « J'étais un peu sceptique sur la méthode, conclut Stéphane Durand, chef de chantier chez Cari Thouraud. La préparation est certes un peu plus pointue et le vibrage doit être soigné. Le phasage est aussi particulier mais la durée globale de chantier demeure à peu près équivalente et nous n'avons pas constaté de fuites. »

Paru dans Les Cahiers Techniques du Bâtiment n° 295 du 01/03/2010

Les deux volumes forment un seul bâtiment, avec des hauteurs de voiles supérieures à 4 m.
Les deux volumes forment un seul bâtiment, avec des hauteurs de voiles supérieures à 4 m. - © © Zementol
Les intervenants

Maîtrise d'ouvrage Ville de Soissons (02).
Maîtrise d'oeuvre Mandataires : K-Architectures (Paris xie).
BET TCE GEC Ingenierie (92).
Bureau de contrôle Cete Apave Nord ouest (79).
OPC TCA Ingenierie (51).
Lot Gros oeuvre Cari-Thouraud (51) - Zementol France (68).

Gregor Hocke, cogérant de Zementol France « Une étanchéité intégrale garantie, tout en respectant la qualité architecturale »

« Notre procédé est l'une des rares alternatives au cuvelage DTU 14.1. L'étanchéité intégrale est garantie tout en respectant une qualité architecturale, par exemple de béton brut apparent. Nous acceptons aussi bien des radiers généraux que des dalles portées, mais les voiles doivent toujours reposer sur un plancher bas, afin d'être capables de gérer au mieux les infiltrations d'eau. La phase de conception est primordiale, avec le choix de l'emplacement de la pose des joints et le phasage du bétonnage, ainsi que la détermination de la composition du béton . L'excès d'eau par rapport au ciment peut créer une porosité excessive pendant la vie de l'ouvrage. Pour établir cette composition finale, il faut tenir compte des conditions atmosphériques, de la cure du béton après ouvrage, etc. À Soissons, l'utilisation de béton blanc, dont le pigment est consommateur d'eau, a entraîné des tests spécifiques.»

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