Guide pratique de la rénovation de façades

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1 Guide pratique de la rénovation de façades Pierre, béton, brique Alexandre CAUSSARIEU Thomas GAUMART Groupe Eyrolles, 2005, ISBN

2 Diagnostic des pathologies 1.1 DIFFÉRENTES PATHOLOGIES Les façades des immeubles urbains comme des habitations rurales sont sujettes à de multiples agressions : humidité, vent, pollution, cycle gel/dégel, etc. En résultent différentes pathologies, depuis les simples salissures jusqu aux dégradations du support pouvant mener à la ruine du bâtiment. Diagnostiquer ces problèmes nécessite une grande rigueur d analyse : c est tout un ensemble d observations et de mesures qui permet de cerner les problèmes, d en comprendre l origine et de trouver le traitement approprié Pathologies n induisant pas de dégradation du support Résidus de peintures Peinture adhérant encore ponctuellement au support. Exemple de résidus de peinture. Salissures et encroûtements noirs Salissures directement liées à la pollution atmosphérique : dépôts de résidus de la combustion du fuel, de l essence, de produits industriels, etc. Les encroûtements se différencient des salissures par leur épaisseur, qui est d un millimètre environ. En règle générale cette croûte est peu adhérente sur les pierres dites «froides» (pierres dures à grains fermés, calcaire marbrier ou marbre par exemple). Elle se détache ou se ramollit sous l action du ruissellement de l eau. Sur les pierres tendres ou poreuses, par exemple la pierre de Saint-Maximin dans l Oise, l encroûtement est très rapide car des cristaux de gypse ou de calcite retiennent les particules noires. 5

3 Guide pratique de la rénovation de façades Salissures grasses Salissures invisibles à première vue, formant une sorte de pellicule grasse sur le support. Provenant de la pollution atmosphérique, les salissures grasses accompagnent souvent les salissures noires. Un test efficace pour les diagnostiquer consiste à projeter de l eau sur la façade : si l eau reste en surface et forme des perles, un traitement pour dissoudre ou entraîner les graisses est nécessaire. SMBR Façade présentant des salissures noires et des salissures grasses (Maison de la Mutualité Marseille). Salissures rouges Salissures aisément reconnaissables à l aspect rouge que prend le support, et apparaissant suite à une abrasion de la brique ou de la pierre. Il ne s agit donc pas d un processus de superposition sur le matériau, comme c est le cas pour une couche de salissure, mais plutôt d une mise à nu d une couleur contenue à l intérieur de celui-ci. La couleur rouge peut être d origine végétale, elle est alors causée par des micro-organismes de type cryptogame (il s agit de champignons microscopiques incrustés dans la pierre), ou minérale, dans ce cas des grains de pyrite ou des oxydes fer constitutifs du support créent des traînées ocre ou rouges. Exemple de salissures rouges. SMBR 6

4 Diagnostic des pathologies Salissures vertes Appellation regroupant toutes les salissures d origine biologique: mousses, lichens, moisissures, algues, etc. Ces salissures ne sont pas toujours vertes : elles peuvent prendre différentes teintes selon la nature des microorganismes qui les composent. Il existe ainsi des salissures vertes de couleur noire, de la famille des lichens. Leur apparition est favorisée par l humidité et par le vent, qui transporte les substances utiles à leur développement. Weber et Broutin Exemple de salissures vertes Pathologies induisant une dégradation du support Alvéolisation Dépression sableuse ou pulvérulente creusée dans la roche ou la brique. Elle est due à l action du vent qui, chargé de particules abrasives, érode et creuse le support. Le recul de la surface peut atteindre plusieurs dizaines de centimètres. Délitage Séparation des plans de stratification ou de schistosité de la pierre (les «lits») le plus souvent induite par une sollicitation mécanique, par exemple une Exemple d alvéolisation. Exemple de délitage. surcharge de la structure. Le délitage se manifeste comme la desquamation par un débit en feuillets, mais la texture de la pierre n est pas modifiée et on n observe pas de zone pulvérulente. Le cycle gel/dégel peut être cause de délitage : les lits offrent un passage naturel à l eau qui, en gelant, se dilate et détache les lits les uns des autres. Weber et Broutin SMBR 7

5 Guide pratique de la rénovation de façades Désagrégation sableuse Dépression sableuse ou pulvérulente apparaissant à la surface des pierres calcaires, due à l action des remontées capillaires. Ce phénomène, qui s apparente à une alvéolisation, peut creuser la pierre sur une profondeur de plusieurs dizaines de millimètres. Exemple de désagrégation sableuse. Désagrégation saccharoïde Dépolissage de la pierre, dont la surface prend l aspect du sucre. La désagrégation saccharroïde survient dans un contexte de forte exposition au soleil, lorsqu un matériau de couleur claire et un autre de couleur sombre (deux types de marbre par exemple) sont contigus. Le matériau clair absorbant peu la chaleur du soleil, le matériau sombre emmagasine plus d énergie que si toute la surface était de même teinte. Il subit donc une altération plus rapide que s il avait été placé dans une surface unie. Desquamation Décollement en croûtes ou en plaques de la surface du matériau dû le plus souvent au cycle gel/dégel. On observe par tranches successives un écaillage en plaques, puis une zone pulvérulente (dont l épaisseur peut atteindre plusieurs dizaines de millimètres) et enfin la roche dure. Ce phénomène est également appelé exfoliation ou écaillage. Exemple de desquamation. Weber et Broutin 8

6 Diagnostic des pathologies Dissolution Désagrégation de surface des pierres calcaires due à l acidité de l air et des pluies. Cette acidité dissout le carbonate de calcium (CaCO 3 ) composant les pierres calcaires. Éclatement Rupture du béton causée par la corrosion des armatures. Les éclatements se produisent lorsqu un acier mis à nu ou enrobé d une épaisseur de Exemple de dissolution. béton insuffisante (moins de 2,5 cm) s oxyde en présence d eau. Se développe alors de la rouille, dont le volume plus important que l acier induit un éclatement du béton. G. Vallière Weber et Broutin Exemple d éclatement. Efflorescences (traces blanches, salpêtre ou crypto-efflorescences) Dépôts blanchâtres (lorsqu ils ne sont pas encrassés) causés par la migration dans la maçonnerie d eau chargée de sels solubles (nitrates, sulfates, etc.). Lorsque l eau s évapore, ces sels se déposent soit à l intérieur même de la maçonnerie, créant des crypto-efflorescences, soit sur le parement extérieur, donnant ainsi naissance à des efflorescences (appelés plus familièrement «traces blanches»). La composition de cette couche superficielle est fonction de la solubilité et de la quantité des sels dissous par l eau. Les efflorescences n entraînent pas de dommages mécaniques majeurs, tout au plus causent-elles parfois un effritement superficiel des matériaux. En revanche les crypto-efflorescences peuvent engendrer des dégradations importantes : détachement de plaques, décollement d enduit, etc. 9

7 Guide pratique de la rénovation de façades Lorsqu elles sont composées de sulfates (sel de l acide sulfurique contenu dans la maçonnerie), les efflorescences peuvent apparaître en n importe quel point de la maçonnerie. Composées de nitrate (sel de l acide nitrique), elles proviennent soit d une infiltration latérale d eau du sol, soit de remontées capillaires du sol à travers le mur. Elles ne peuvent donc se former qu à la base des murs. Les efflorescences se manifestant sous forme de traînées ou de taches horizontales en bas des murs constituent donc un symptôme fiable d humidité en provenance du sol. Par contre les manifestations d efflorescences isolées, notamment sur les maçonneries de brique, ne constituent pas un symptôme suffisant pour déterminer le type d humidité. On utilise souvent le terme de salpêtre pour identifier les efflorescences d une manière générale. En réalité le salpêtre est un type d efflorescence constitué de nitrate de potassium. Épaufrure Éclat causé par un choc direct. G. Vallière Exemple d attaque par les sels induite par des remontées capillaires. Exemple d épaufrure. Nitrification Dissolution de surface des pierres calcaires due à l action de microorganismes, les bactéries nitrifiantes. Ces bactéries génèrent des acides nitreux et nitriques à partir de l ammoniaque et de l azote contenus dans l eau de pluie ou dans les remontées capillaires. Ces acides dissolvent le calcaire de la pierre, dont la surface se transforme en une poudre grossière constituée surtout de grains siliceux ou de gros cristaux de calcite (qui résistent mieux aux acides que le calcaire). 10

8 Diagnostic des pathologies Pathologies des joints Différents types de dégradation des joints, depuis la simple altération ponctuelle jusqu à la disparition totale. Ces pathologies sont dues le plus souvent au cycle gel/dégel, qui fait éclater les joints, ou à de mauvais dosages en liant. Ainsi un sous-dosage en chaux ou en ciment ne liera pas assez le sable et rendra le joint fragile et pulvérulent ; à l opposé, un mortier surdosé sera trop rigide par rapport à la façade (qui «bouge» toujours, en particulier à cause des variations de température et d hygrométrie) et pourra entraîner une fissuration précoce du joint. Mur de brique dont les joints ont disparu. L analyse de prélèvements en laboratoire peut apporter des indications complémentaires quant au degré de dégradation du support : étude de la pétrographie de la roche (c est-à-dire de sa structure et de sa composition minéralogique), de la nature des grains, de la texture, de la porosité. On voit ainsi apparaître selon le cas un changement de composition (présence de sels solubles) et/ou un changement de porosité (augmentation de la porosité et/ou recristallisation, changement de la taille des pores). Des essais de type mécanique (micro-dureté, vitesse du son) permettent de visualiser la profondeur de la zone atteinte. Ces analyses peuvent être effectuées par les laboratoires spécialisés dans l étude des matériaux de construction : Laboratoire d études des matériaux (LEM), Laboratoire d études et de recherche des matériaux (LERM), Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB), Centre d étude du bâtiment et des travaux publics (CEBTP), Laboratoire de recherche des monuments historiques (LRMH), etc. 11

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