Avis Technique 16/05-482 Procédé de mur en maçonnerie de blocs isolants Masonry wall made of insulating blocks Ne peuvent se prévaloir du présent Avis Technique que les productions certifiées, marque CSTBat, dont la liste à jour est consultable sur Internet à l adresse : www.cstb.fr rubrique : Produits de la Construction Certification COGETHERM Titulaire : Exploitation du procédé : COGEBLOC SARL Route du Môle 2 Freyssinet 6 Bâtiment VI-1 Port Est F 59140 DUNKERQUE Tél. : 03 28 59 60 02 Fax : 03 28 59 18 54 COGEBLOC SARL même adresse Blocs spéciaux pour la maçonnerie Commission chargée de formuler des Avis Techniques (arrêté du 2 décembre 1969) Groupe Spécialisé n 16 Produits et procédés spéciaux pour la maçonnerie Vu pour enregistrement le 23 février 2006 Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, F-77447 Marne la Vallée Cedex 2 Tél. : 01 64 68 82 82 - Fax : 01 60 05 70 37 - Internet : www.cstb.fr Les Avis Techniques sont publiés par le Secrétariat des Avis Techniques, assuré par le CSTB. Les versions authentifiées sont disponibles gratuitement sur le site Internet du CSTB (http://www.cstb.fr) CSTB 2006
Le Groupe Spécialisé n 16 de la Commission chargée de formuler les Avis Techniques a examiné le 19 janvier 2005, le procédé de mur en maçonnerie de blocs isolants COGETHERM, présenté par la Société COGEBLOC. Il a formulé, sur ce procédé, l'avis Technique ci-après. Cet Avis a été formulé pour les utilisations en France Européenne. Cet Avis ne vaut que pour les fabrications bénéficiant d un certificat CSTBat délivré par le CSTB, attaché à l Avis Technique. 1. Définition succincte 1.1 Description succincte Maçonnerie de blocs en béton de ponce, montés à joints de mortier allégé de granulats de ponce. Revêtements intérieurs : Tous revêtements applicables sur maçonnerie de blocs en béton de granulats légers. Revêtements extérieurs : mortier bâtard traditionnel (DTU 26.1) enduits non traditionnels bénéficiant d'un certificat CSTBat attestant de l aptitude à l'emploi sur support de type B. 1.2 Identification des blocs et des mortiers de joints Les blocs sont identifiables par le marquage correspondant à la certification CSTBat imprimé sur étiquette collée sur housse thermorétractable. Le mortier de pose est fabriqué sur chantier à partir de granulats fournis en sacs de 30 litres ou en «big-bags» par le fabricant de blocs. 2. AVIS 2.1 Domaine d'emploi accepté L'emploi du procédé de mur en maçonnerie de blocs isolants COGETHERM est limité à la réalisation de murs de bâtiments courants, placés dans les conditions d'exposition définies dans le DTU 20.1 pour les murs de type 1. 2.2 Appréciation sur le procédé 2.21 Satisfaction aux lois et règlements en vigueur et autres qualités d aptitude à l emploi Stabilité La stabilité des bâtiments est normalement assurée moyennant l application des règles de conception, de calcul et de mise en œuvre habituelles des maçonneries de blocs creux en béton de granulats légers. L'utilisation du mortier léger de montage COGETHERM n'entraîne pas d hétérogénéité sensible dans le comportement mécanique de la maçonnerie. Sécurité incendie Compte-tenu de la nature des matériaux constitutifs des blocs et du mortier des joints, le procédé ne pose pas de problème particulier du point de vue de la transmission du feu dans les cas courants d utilisation. En ce qui concerne la stabilité au feu des murs, le procédé ne distingue pas des maçonneries traditionnelles de blocs en béton de granulats légers. Constructions en zones sismiques Le procédé ne se distingue pas de ce point de vue, des maçonneries traditionnelles en petits éléments. C est donc la solution à joints verticaux remplis qui est à mettre en œuvre dans ce cas (cf. 2.33 du Cahier des Prescriptions Techniques). Isolation thermique Les murs de façade en maçonnerie COGETHERM appartiennent à la famille des procédés à isolation thermique répartie. Le procédé peut permettre de satisfaire aux exigences réglementaires, étant entendu que les déperditions thermiques ne dépendent pas du seul procédé et qu une vérification par le calcul doit être conduite au cas par cas conformément à la réglementation en vigueur. Par décision n 69 du Comité Thermique de l Avis Technique réuni le 22 novembre 2005, les valeurs des résistances thermiques et des coefficients Up en partie courante à prendre en compte dans les calculs sont donnés dans le tableau suivant : Maçonnerie en blocs de 30 cm Maçonnerie en blocs de 35 cm R (m 2.K/W) Up (W/ m 2.K) Joints secs 2.05 0.46 Joints remplis 2.00 0.47 Joints secs 2,45 0.39 Joints remplis 2.40 0.40 Les valeurs données dans le tableau ci-dessus sont établies pour une conductivité thermique utile du béton des blocs et du mortier respectivement égale à 0.23 W/ (m.k) et 0.31 W/ (m.k). La présente décision ne vaut que : Pour les produits fabriqués dans l usine de COGEBLOC SARL, route du Môle 2, Freyssinet 6, Bâtiment VI-1 Port Est, F59140 Dunkerque, et bénéficiant d un certificat CSTBat ; Pour un montage à joints horizontaux de mortier allégé tel que décrit dans le dossier technique établi par le demandeur ; Sous réserve d un suivi d autocontrôles réguliers de la masse volumique sèche du matériau constitutif, des caractéristiques dimensionnelles des blocs, de la composition du béton de ponce et des granulats de ponce ; Sous réserve d un suivi d autocontrôles réguliers de la conductivité thermique sèche du béton de ponce (éléments pleins), au laboratoire de l usine ou par un laboratoire désigné par l usine ; Sous réserve d un suivi d autocontrôles réguliers de la masse volumique sèche du mortier ; Sous réserve d un suivi de l usine de fabrication des blocs dans le cadre de la marque CSTBat, complété par des prélèvements semestriels en vue de la mesure de la conductivité thermique sèche du béton de ponce, soit exercé par le CSTB, soit par un organisme tiers désigné par le CSTB. Il faut noter que, compte tenu des différents constituants du mur, le taux d'humidité utile et par suite, les valeurs d'isolation thermique indiquées ci-avant, ne peuvent être obtenues qu'après un séchage naturel relativement long. Isolement acoustique En l'absence d'essais, il ne peut être formulé d'appréciation précise sur l'isolement contre les bruits de l'espace extérieur qui, dans le cas des façades, dépend beaucoup des performances des fermetures de baies ; on estime toutefois que le procédé peut permettre de satisfaire à la réglementation lorsque l isolement requis est inférieur ou égal à 35 db. Le procédé ne peut être utilisé tel quel en séparatif entre logements. Etanchéité des murs extérieurs L étanchéité à l eau des murs de façade est convenablement assurée, moyennant le respect des conditions d exposition définies à l article 4.2 de la partie 3 du DTU 20.1. Risque de condensation superficielle Du fait du mode d isolation répartie qui caractérise ce mur, et des possibilités de correction des ponts thermiques qu il permet, les risques de condensation superficielle s en trouvent limités. Confort d été La détermination de la classe d inertie thermique des logements, qui constitue un facteur important du confort d été, est à effectuer conformément aux règles Th-I, en prenant le cas des murs à isolation répartie. 2 16/05-482
2.22 Durabilité - entretien Les matériaux associés, blocs en béton de ponce et mortier bâtard de granulats de ponce pour les joints, présentent des caractéristiques suffisamment voisines pour assurer une homogénéité convenable de la maçonnerie. Le mortier allégé associé aux blocs COGETHERM présente un pouvoir de rétention d'eau convenable, eu égard à la capacité d'absorption d'eau du béton des blocs. Sous réserve d'un strict respect d'un délai minimal de livraison des blocs de six semaines, la durabilité des maçonneries en blocs COGETHERM est estimée équivalente à celle des maçonneries traditionnelles. 2.23 Fabrication et mise en œuvre La confection du mortier de granulats COGETHERM est réalisée sur chantier de manière classique à la bétonnière, à partir de granulats fournis avec les blocs. Les fabrications des blocs font l'objet d'un autocontrôle suivi par le CSTB et le CERIB dans le cadre de la procédure des Certificats de qualification CSTBat. Les produits bénéficiant d'une telle certification sont repérables par la présence du logo de la marque CSTBat suivi du numéro de marquage apposé sur 5 % au moins de la production. La mise en œuvre des blocs COGETHERM ne pose pas de problème particulier. Elle doit être effectuée avec le mortier COGETHERM qui est spécialement prévu pour cet emploi. 2.3 Cahier des prescriptions techniques 2.31 Prescriptions de fabrication 2.311 Blocs COGETHERM Les tolérances sur les dimensions et les variations dimensionnelles des blocs doivent répondre aux spécifications de la norme NF P 14-304 "Blocs pleins ou creux en béton de granulats légers pour murs et cloisons". La résistance à la compression des blocs, mesurée comme indiqué dans la norme NF P 12-101, doit satisfaire aux conditions ci-après : Résistance moyenne 2.5 MPa ; Résistance minimale 2 MPa La masse volumique des blocs doit être égale à 680 ± 50 kg/m 3. Les produits doivent faire l'objet d'un autocontrôle suivi par le CSTB et présentant des garanties équivalentes à celles attachées à la licence d'apposition de la marque NF "Blocs en béton de granulats légers". 2.312 Mortier de granulats COGETHERM Le mortier COGETHERM doit faire l objet d un autocontrôle portant sur la masse volumique et la résistance en compression. Les spécifications correspondantes sont les suivantes : masse volumique sèche : 750 kg/m 3 résistance moyenne en compression 12 MPa ; résistance minimale en compression 9.6 MPa Les résultats de cet autocontrôle doivent pouvoir être consultés lors des visites de suivi de certification des blocs. 2.32 Prescriptions de conception et de mise en œuvre Les calculs de stabilité des murs, ainsi que les dispositions constructives minimales à adopter doivent être réalisés conformément au DTU 20.1. Les contraintes admissibles dans les parois porteuses sous l effet des charges verticales doivent être calculées en appliquant à la résistance nominale des blocs le coefficient global de réduction prévu pour les blocs pleins ou creux en béton de granulats légers, soit 6 pour un chargement centré ; pour un chargement excentré ce coefficient est pris égal à 8 dans le cas d une largeur d appui de plancher supérieure 16e ou égale aux 2/3 de l épaisseur du mur et à dans le cas 3a 2.33 Utilisation en zones sismiques Le procédé ne peut être utilisé pour la réalisation de constructions dans les zones de sismicité I et II qu après justification par calcul en application de la norme NF P 06-013, Règles PS 92. Toutefois, dans le cas de petits bâtiments de forme simple visés par la norme NF P 06-014 (Règles PS-MI 89 révisées 92), cette norme fournit des dispositions constructives dont l application assure le respect de l application des règles PS 92, sans nécessité de vérification par le calcul ; le recours à ces dispositions n est possible que pour la zone I de sismicité en raison de la valeur modeste de la résistance à la compression des blocs COGETHERM. Il est rappelé que les bâtiments visés par la norme NF P 06-014 doivent être au maximum de type R + 1 + comble, de forme simple tant en plan qu en élévation (décrochements à éviter) et contreventés par des murs répartis sur le pourtour des planchers. Pour assurer les liaisons entre façade et refend, on doit utiliser le harpage des blocs, à l exclusion de l emploi d attaches métalliques perforées. Conclusion Appréciation globale Pour les fabrications bénéficiant d'un Certificat CSTBat délivré par le CSTB, l'utilisation du procédé dans le domaine d'emploi visé est appréciée favorablement. Validité Jusqu au 31 janvier 2008 Pour le Groupe Spécialisé n 16 Le Président E.DURAND 3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé En l absence de résultats d essais mécaniques disponibles sur murs, les valeurs des coefficients de réduction ont été évaluées à partir des règles de calcul données dans le projet d Eurocode 6, en prenant soin de limiter l élancement des murs à des valeurs tenant compte du degré d incertitude sur les caractéristiques mécaniques de ces murs. En outre, s agissant d un procédé à isolation thermique répartie, le Groupe a estimé nécessaire d assortir le présent Avis de valeurs thermiques validées par le Comité Thermique de l Avis Technique (CTAT) et issues de résultats d essais de conductivité réalisés sur le béton des blocs. Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n 16 Ménad CHENAF contraire, «a» étant la largeur d appui du plancher et «e» étant l épaisseur du mur. La hauteur libre des murs est limitée à dix fois leur épaisseur. Les points singuliers de la construction (angles, linteaux, baies) doivent être réalisés à l'aide des blocs spéciaux COGETHERM. 16/05-482 3
Dossier Technique établi par le demandeur A. Description Le procédé de maçonnerie COGETHERM en blocs de béton de ponce montés à l'aide du mortier allégé de granulats COGETHERM est destiné à la réalisation de murs porteurs ou non de maisons individuelles, de logements collectifs, bureaux, bâtiments industriels ou agricoles. Les blocs sont montés à joints épais de mortier allégé, déposé à l aide d un gabarit de pose spécialement prévu à cet effet. 1. Eléments constitutifs de la maçonnerie 1.1 Blocs courants Ce sont des blocs en béton de ponce comportant des alvéoles fins conformes aux dessins, présentant les caractéristiques ci-après. Bloc de 30 Bloc de 35 Epaisseur (cm) 30 53 Hauteur (cm) 25 20 Longueur (cm) 50 50 Rangées d alvéoles 9 11 Poids (kg) 22 22 1.2 Blocs spéciaux 1.21 Blocs poteaux La gamme comporte également des blocs poteaux permettant la réalisation des angles et des encadrements de baies. Le bloc poteau de 30 cm d épaisseur comporte une alvéole débouchante de section 13.5 x 13.5 cm, et le bloc poteau de 35 cm d épaisseur comporte une alvéole débouchante de section 19.5 x 19.5 cm pour la réalisation des chaînages verticaux. Ces blocs sont utilisables en poteaux intermédiaires ou pour réaliser des angles à 90. 1.22 Blocs en U Ils sont utilisés pour la réalisation des chaînages et des linteaux. 1.23 Blocs planelles IL s agit d un bloc d about de dalle de dimension 5 cm x 24 cm x 50 cm possédant trois alvéoles débouchantes. 1.3 Fabrication des blocs Le béton des blocs est préparé de manière classique à partir de ponce naturelle. Les blocs sont moulés dans des machines classiques, puis disposés dans des chambres d auto-étuvage. Ils sont ensuite palettisés. Dimensions et tolérances de fabrication Bloc COGETHERM de 30 Bloc COGETHERM de 35 Epaisseur (cm) 30 ± 0.5 35 ± 0.5 Longueur (cm) 49.4 ± 0.4 49.4 ± 0.4 Hauteur (cm) 24 ± 0.15 19 ± 0.15 Epaisseur des cloisons 2.1 ± 0.2 1.9 ± 0.2 longitudinales extérieures (cm) Epaisseur des parois longitudinales intérieures (cm) 1.7 ± 0.1 1.6 ± 0.1 Le rapport de la section nette sur la section brute est de 0.629 pour les blocs de 30 cm d épaisseur et de 0.615 pour les blocs de 35 cm d épaisseur. Résistance en compression Charge de rupture (kn) Bloc COGETHERM de 30 Bloc COGETHERM de 35 380 430 Contrainte (MPa) 2.5 2.5 1.4 Contrôles de fabrication Contrôles sur les granulats Ils portent sur le malaxage (1 fois par jour), la teneur en eau et l analyse granulométrique (1 fois par semaine). Contrôles sur le béton frais Ils portent sur le malaxage (1 fois par jour), la teneur en eau et l analyse granulométrique (1 fois par semaine). Contrôles sur produits finis Ils portent sur l aspect, les dimensions, la masse volumique, la résistance en compression et les variations dimensionnelles, conformément aux prescriptions de la norme NF P 14-304. Les dimensions sont contrôlées à chaque mise en route de nouveau moule, puis toutes les 30000 opérations, sur l ensemble des blocs de la planche. La masse volumique apparente est contrôlée par type de bloc toutes les 4000 opérations de moulage. La masse volumique absolue est vérifiée annuellement. La masse et la résistance en compression sont contrôlées toutes les 2500 opérations. Les variations dimensionnelles entre états conventionnels extrêmes sont contrôlées tous les ans ou tous les 3 ans par un laboratoire extérieur. 2. Mortier de montage COGETHERM 2.1 Caractéristiques du mortier Le mortier léger utilisé pour le hourdage des blocs est un mortier préparé sur chantier à partir de granulats de ponce fournis par le fabricant des blocs en sacs de 30 litres ou en «big bags». Le mortier est composé de 350 kg de liants chaux (2/3) et ciment (1/3), et de 150 à 160 litres d eau par mètre cube de pierre ponce de granulométrie 0/2-0/3. 3. Outillage de pose COGETHERM Le mortier est déposé sur les assises des blocs à l aide de gabarits de pose spécialement prévus à cet effet, et de largeur adaptée à chaque épaisseur de bloc. Il s agit de grilles métalliques munies de guides latéraux et de barres longitudinales permettant la dépose du mortier sur les cloisons longitudinales que comporte le bloc tout en évitant les coulures de mortier dans les alvéoles. La largeur des dents est de 15 mm, ce qui correspond à l épaisseur de chaque cloison. La hauteur des dents est également de 15 mm, ce qui permet un calibrage précis de l épaisseur des joints de mortier. 4. Mise en oeuvre Grâce au mortier de pierre ponce, la maçonnerie est entièrement homogène. Les joints sont constitués d un matériau très voisin de celui des blocs, et n engendrent pas de spectres muraux ni de ponts thermiques. Les saignées réalisées avec une rainureuse pour passer des câbles électriques dans les murs n affectent pas les performances thermiques car elles sont rebouchées avec le même mortier de pierre ponce. 4.1 Préparation du mortier COGETHERM Le mortier est composé de 400 litres de chaux naturelle ou hydraulique pour 1000 litres de pierre ponce de granulométrie 0/2-0/3. Le mélange est effectué en bétonnière : après 3 minutes environ de malaxage, le mélange est prêt à l'emploi. 4 16/05-482
4.2 Montage de la maçonnerie en partie courante Les murs sont érigés sur des soubassements traditionnels. Le premier rang se pose sur un mortier d arase frais, les rangs suivants sont réalisés à l aide d un gabarit de pose en acier d une largeur de 30 ou de 35 cm selon l épaisseur du mur, et permettant la pose d un mortier d une épaisseur constante, disposé de manière à ne pas obstruer les alvéoles. Le mortier est gâché de sorte qu il ne s écoule pas dans les alvéoles et qu il prenne bien l appui des cloisons longitudinales intérieures tout en évitant le contact à sec entre parois extérieures des blocs. La résistance du mortier est de 5 à 9 MPa. Les joints horizontaux et verticaux sont réalisés avec le même mortier. La jonction entre les blocs de façade et les refends s opère de façon classique. La nature du mortier de joint mise à part, les dispositions constructives et conditions d'exécution doivent respecter les prescriptions relatives aux maçonneries de blocs en béton de granulats légers (DTU 20.1). 4.3 Exécution des points singuliers Abouts de plancher Ils sont réalisés à l aide de planelles alvéolées en pierre ponce de 5 cm d épaisseur, doublées de plaquettes isolantes de 4 cm d épaisseur. Tableaux Les tableaux d ouverture sont réalisés à l aide du bloc courant en faisant une découpe dans les alvéoles à l aide d une disqueuse. Pointes de pignons Les pointes de pignons sont réalisées par découpe des blocs sur chantier. Réalisation des baies : Les parties verticales sont réalisées à l'aide de blocs à feuillure. Réalisation des encastrements et saignées Les encastrements et saignées réalisées pour le passage des gaines électriques sont rebouchés à l aide du mortier de montage indiqué dans le présent dossier technique, ce qui permet de préserver l homogénéité des murs et de limiter les effets des spectres muraux et des ponts thermiques. 4.4 Exécution des revêtements 4.41 Enduits extérieurs Les enduits extérieurs sont exécutés soit en mortier bâtard traditionnel, conformément au DTU 26.1, soit par utilisation d'un enduit non traditionnel bénéficiant d'un Certificat CSTBat attestant de l aptitude à l'emploi sur support de type B. Un treillis est à mettre en place avant exécution des enduits, à la jonction entre deux matériaux différents (support COGETHERM support béton par exemple). 4.42 Revêtements intérieurs enduit plâtre traditionnel exécuté conformément au DTU 25.1, plaques de plâtre collées au mortier adhésif conformément au DTU 25.41 B. Résultats expérimentaux Les essais réalisés sur les produits COGETHERM sont résumés ciaprès : 1. Essais sur les blocs COGETHERM Résistance en compression sur blocs, à 7 jours kn MPa 1 420.7 2.86 2 414.4 2.82 3 409.1 2.78 4 401.0 2.73 5 408.8 2.78 6 409.1 2.78 Moyenne 410.1 2.79 Masse volumique du béton des blocs : 603-615 - 612 Moyenne : 610 kg/m 3. Variations dimensionnelles sur blocs (rapport d essais CERIB n 04 DQI 225 du 21 juin 2004) : - retrait par séchage en étuve ventilée (33 C) : 0,14 mm/m - gonflement par immersion dans l'eau (20 C) : 0,13 mm/m. C. Références Le procédé de mur en maçonnerie de blocs isolants COGETHERM a donné lieu à quelques réalisations, essentiellement dans la région Nord-Pas de Calais. Parmi les principales références, on peut citer : maison individuelle à Thiennes (59) maison individuelle à Saint Venant (62) maison individuelle à Sérifontaine (60) maison individuelle à la Bazoge (72) maison individuelle à Wy dit Joli Village (95) maison individuelle à Saint Omer (62) complexe sportif du polder à Gravelines (59) complexe sportif du Moulin à Grande Synthe (59) bâtiment collectif à Rosendaël (59) Le titulaire de l Avis peut répondre à toute demande de références 5. Exploitation du procédé Le procédé est exploité par le Titulaire de l Avis, qui propose une assistance et une formation technique sur chantier. 16/05-482 5
Tableaux et figures du Dossier Technique 6 16/05-482
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