Fondation en béton : Composition, types, solidité

Le béton est l’un des matériaux le plus utilisés à travers le monde. Économique, robuste et maniable il est utilisé pour la construction de ponts, de fondations, de sculptures et bien d’autres. Bien important de distinguer le béton et le ciment qui sont souvent confondus, considérés comme des synonymes.

En fait, le ciment est l’un des 3 composants de base du béton servant de liant. 

Le béton a connu une évolution remarquable au cours des derniers siècles. On retrouve maintenant une panoplie de types de béton avec des résistances et propriétés variées. Les techniques d’application sont dorénavant bien établies  et réglementées pour chaque type de béton avec des étapes à suivre dont la minutie garantie un résultat de solidité optimale.

Les méthodes de construction des fondations en béton ont également connu leur évolution en devenant de plus en plus durables et plus facilement réparables.

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Comment allonger la durée de vie d’une fondation en béton?

Bien que ce soit un matériel conçu pour être solide et durable, le béton est exposé à des éléments qui causent sa détérioration. L’acidité du sol, l’eau, les cycles gel/dégel sont des exemples de facteurs pouvant compromettre l’état d’un béton et causer l’effritement de la fondation. C’est exactement pour cette raison que des moyens sont pris pour réduire l’impact de ces facteurs.

Évacuation des eaux

Éloigner les eaux d’une fondation permet d’éviter beaucoup de problèmes. C’est la raison pour laquelle un système de drain français doit être en place pour évacuer les eaux souterraines. Pour une canalisation optimale, l’aménagement de pentes positives est également conseillé

En éloignant l’eau près d’une fondation, on permet entre autres de réduire la force exercée sur le mur de fondation par le cycle du gel et dégel. Bien que le béton 

Soit un matériel très robuste, la force exercée par ce cycle peut fortement l’endommager.

Imperméabilisation

Étant le point le plus bas d’une bâtisse, une fondation sera inévitablement exposée (à différents degrés) à l’eau. Avec les années, le béton risque fort probablement de se fissurer et donc créer des passages pour les infiltrations d’eau.

L’installation de membranes imperméabilisantes permet de protéger la fondation et de prévenir les   infiltrations d’eau. Le béton restera au sec et à l’abri d’une dégradation accélérée.

Isolation

L’isolation thermique concerne principalement la semelle d’une fondation. Étant donné que dans la majorité cas une fondation est protégée par une grande quantité de remblai, cette protection est rarement nécessaire.

Dans les cas où peu de remblai sépare la semelle de la surface, une protection thermique est installée afin d’empêcher la pénétration du gel au niveau de la semelle. Des panneaux isolants à haute résistance sont mis en place à l’horizontale. Sans cette protection, le cycle du gel/dégel risque d’atteindre la base de la fondation et causer de sérieux dommages.

Fondation en bloc de béton ou béton coulé?

Vous n’avez qu’à observer les fondations récentes pour avoir la réponse. Il y a bien longtemps qu’on ne construit plus de fondation en bloc de béton. comme celle de cette photo ci contre.

Le béton coulé à l’aide de coffrages a fait ses preuves en étant plus solide et étanche. Un solage de ce type a la capacité de mieux affronter les cycles du gel/dégel.

Le lien entre les blocs est fait de mortier. Il s’agit d’un matériel ayant une composition semblable au béton sans toutefois contenir de granulats ce qui le rend moins durable. Cette différence augmente la vulnérabilité de ce type de fondation à la poussée latérale du sol et à l’effritement.

Le seul avantage d’une fondation en bloc, c’est que le vide dans le bloc laisse de l’air rentrer résultant en une barrière thermique. Malgré cet avantage cette technique de construction est pratiquement disparue au Canada.

Lorsqu’une fondation est fissurée, l’intervention dépend du type de fondation. Pour un solage en béton coulé il est possible de la réparer sans problème avec une technique adaptée au type de fissure (active ou passive). Une fondation en bloc de béton fissuré peut difficilement être réparée étant donné le vide à l’intérieur des blocs. L’imperméabilisation est généralement la seule façon de prévenir l’infiltration d’eau.

Composition du béton

Le béton tel que nous le connaissons dur et sec est le résultat d’un mélange. Avant de passer à l’état solide il est sous forme plutôt liquide ou maniable ce qui permet de lui donner sa forme voulue. Quel que soit le type de béton, il y a 3 composants de base qui le constituent :

• le granulat (sable, gravier),
• le ciment,
• l’eau,

Le granulat

Le granulat donne la masse au béton. Il est le composant qui donne la solidité et durabilité au mélange. La quantité et les caractéristiques des granulats dans le mélange ont un impact direct sur la maniabilité du béton. D’origine naturelle ou artificielle, il y a une variété de granulats utilisés pour faire du béton comme le sable, le sablon et le gravillon.

Le ciment

Le ciment est un agent de liaison pour le béton composé principalement de calcaire et d’argile.  Il s’agit d’une poudre blanche très fine. Avec le contact de l’eau ce composant forme une pâte qui créer un lien hydraulique. Celle-ci permet la liaison entre les granulats en enrobant le tout. Le ciment va finir par se durcir et former une masse solide.

Il existe différents types de ciment tels que le ciment Portland, le ciment Portland composé, le ciment haut-four, etc.

L’eau

L’eau est l’élément déclencheur, c’est-à-dire qu’il active le ciment. Une liaison chimique va alors se créer entre le ciment et le granulat pour former du béton frais. Le temps de réaction s’étend sur une période plutôt indéfinie, mais la période d’application se mesure en minutes ou en heures. Pour ne réaction adéquate, l’eau doit être potable et sans impuretés.

Adjuvants

Certains bétons contiennent des adjuvants afin de modifier une caractéristique ou pour une meilleure performance. Ils peuvent par exemple accélérer la prise du béton, le rendre plus maniable, donner une couleur au béton, etc. Ces produits représentent un faible pourcentage du mélange. Voici des exemples de composants qui peuvent être ajoutés :

• Accélérateur de prise
• Ralentisseur de prise
• Plastifiant
• Superplastifiant
• Entraineur d’air
• Pigments

Types de béton

Un pont, une fondation de maison et une sculpture ne sont pas construits avec le même type de béton. Les proportions des composants de base varient et d’autres ingrédients sont ajoutés puisque les propriétés doivent être différentes. Les bétons sont donc classés selon leurs caractéristiques :

• Béton conventionnel
• Béton fibré
• Béton autoplaçant
• Béton décoratif
• Béton à haute performance
• Béton projeté

Ce sont des exemples de types de béton qu’on retrouve sur le marché. Le choix dépend du travail à exécuter. Par exemple, pour un endroit difficile d’accès ou contenant beaucoup d’armatures, un béton autoplaçant est le choix idéal puisque celui-ci va couvrir tous les vides en se plaçant à avec la gravité. Pour les fondations, on utilise du béton conventionnel.

Pour une réparation de fondation, le type de béton est choisi selon la situation. Un béton très adhésif qui ne nécessite pas de coffrage est idéal pour la réparation d’une fissure . Pour une réparation horizontale de grande surface, un béton autoplaçant sera efficace puisqu’il couvrira toute la surface à l’aide de la gravité.

Résistance à la compression

La résistance de compression varie d’un béton à l’autre. Cette résistance est quantifiée en MPA.  Cette mesure varie normalement entre 15 et 50 MPA, au-delà de cet intervalle il s’agit d’un béton à haute performance.

Des tests en laboratoires sont effectués pour évaluer la force d’écrasement nécessaire afin de briser le béton. Selon la pression maximale, on donne une valeur à la résistance en MPA. Pour un usage résidentiel, on utilise généralement du béton conventionnel ne dépassant pas une résistance de 32 MPA. 

Dépendamment de la structure à réaliser, une résistance minimale est exigée par le code (article 9.3.1.6 du CNB-MQ) :

• Murs de fondation : 15 MPA
• Semelles : 15 MPA
• Dalle de sous-sol : 20 MPA
• Structure soumise au gel : 32 MPA

Avec la grande quantité de problèmes recensés au cours des 25 dernières années, l’APCHQ recommande des résistances plus élevées :

• Murs de fondation : 20 MPA
• Semelles : 20 MPA
• Dalle de sous-sol : 25 MPA
• Structure soumise au gel : 32 MPA

Étant membre de l’APCHQ, VOPAA suit les recommandations de cette association pour la réparation de fondations, de dalles ou de toute autre structure.

À titre d’exemple, la dalle de béton réalisée à Gatineau près de la rue Pierre-Laporte, a justement été faite avec du béton ayant une résistance de compression de 32 MPA.