oau pied du MUR La maison ancienne Construction, diagnostic, interventions Jean Coignet architecte urbaniste Laurent Coignet urbaniste Groupe Eyrolles, 2003-2006 Groupe Eyrolles, 2012, pour la nouvelle présentation. ISSN 1765-7601 ISBN 978-2-212-13451-3 Sixième tirage 2012 avec nouvelle présentation
L a m a i s o n a n c i e n n e 1. Sous dalle en mortier de chaux A : plâtre. B : lattis. 2. Sous hourdis de chaux entre solives A : hourdis. B : lattis + plâtre. 3. En plâtre avec augets A : plâtre. B : auget. C : lattis. du XIX e siècle, lorsque la dureté des ciments a permis de réaliser des revêtements résistants. Ces sols sont formés de panneaux coulés indépendamment séparés par un joint de dilatation millimétrique. On peut utiliser un gravillon de marbre comme agrégat des mortiers, pour obtenir un sol en granito. Ces sols coulés récents ont été mis en œuvre à rez-de-chaussée et dans les étages. Ils sont rigides et donc très sensibles aux mouvements des supports, en particulier à ceux des planchers, qui les fissurent très fréquemment. Plafonds Dans le cas le plus simple d un plancher dont le parquet repose directement sur les solives, la sous-face vue est souvent celle du parquet lui-même. Cette mise en œuvre très modeste se rencontre dans les maisons les plus pauvres, dans les chalets en bois de montagne et dans les dépendances (planchers de remises, de greniers à foin, etc.). Dans les volumes d habitation des maisons ordinaires, on attend généralement du plancher qu il soit imperméable à l air et aux bruits. La réalisation d un plafond conditionne le confort. Plafonds bruts Le plafond peut être simplement la sousface du platelage porteur de l aire de pose du sol de l étage, entre les solives. Dans le cas d un plancher à la française, avec un solivage tant-plein-que-vide, les planches du platelage portent généralement dans le sens des solives, leur liaison étant ainsi invisible. Lorsque l espacement des solives est plus important et que les joints sont vus, ils sont masqués par un couvre-joint en bois. Plafonds enduits au plâtre Le plafond enduit au plâtre constitue la couche de finition de l ossature porteuse réalisée en même temps que le plancher. Sous plancher-dalle Dans le cas d un plancher plein comme le plancher-dalle en mortier de chaux (mortier de chaux et kès), c est la sousface des kès, recouverte d un lattis, qui constitue le support de la finition en plâtre. Sous plancher traditionnel Contrairement au cas précédent, la finition recouvre en général une structure de plafond qui participe à la fois à la tenue du plancher (contreventement des solives) et au confort acoustique (effet de masse) : un remplissage de plâtre, de plâtre et chaux ou de mortier de chaux coulé sur un coffrage perdu constitué d un lattis de bois. Lorsque le plancher a été réalisé pour que sa sous-face soit vue, comme pour les planchers à la française, celle-ci est portée par un remplissage entre solives, le hourdis, qui les laisse apparentes. Dans le cas des planchers plus modestes, dont le plafond est lisse, le lattis est fixé sous les solives. Le remplissage en plâtre en forme de cuvette, l auget, permet de désolidariser le plafond de la structure porteuse du sol, en laissant un vide d air entre eux. Dans certaines régions productrices de produits de terre cuite, le platelage porteur de l aire de chaux a parfois été réalisé au moyen de grands carreaux de terre cuite, restés apparents en plafond. À partir de la deuxième moitié du XIX e siècle, on trouve des plafonds réalisés au moyen de bardeaux minces de terre cuite, suspendus aux solives, et recevant la couche de plâtre de finition. Les poutres restent apparentes, ou sont également plâtrées, l adhérence étant alors généralement assurée par des entailles pratiquées dans le bois, et un bardage de clous. 1 2 3 A B A B A B C 68
o Diagnostic 05 Désordres des planchers sur arcs et sur voûtes Généralités relatives aux désordres des planchers Comme ils sont portés par les murs, les planchers sont directement concernés par les tassements et autres déformations de l ensemble fondation + murs. Les risques sont amplifiés par l humidité des sols et on observe des tassements identiques, le plancher restant horizontal quand les appuis sont sur deux murs «secs» ou deux murs «mouillés» ; lorsque les appuis sont d un côté sur un mur «sec» et de l autre sur un mur «mouillé», le plancher se trouve alors en pente, du mur «sec» vers le mur «mouillé». Le plancher lui-même est plus ou moins contaminé par l humidité du mur au niveau de ses appuis, dont le pourrissement peut provoquer la rupture. Le poids des planchers dépend de leur portée, de leur poids propre, variable suivant les systèmes constructifs, et de leurs surcharges d utilisation. Il est transmis au mur par les appuis, où les charges sont verticales aussi longtemps que les ossatures primaires, arcs et poutres, ne sont pas déformées. Origines multiples des désordres des planchers sur voûtes Par rapport au poids propre du plancher sur voûte, qui peut atteindre 2 t/m 2, les surcharges d utilisation réparties sont marginales (10 % du poids propre). Les appuis continus sur les murs latéraux de ce plancher lourd renforcent l impression qu il est indestructible. Néanmoins, des désordres peuvent apparaître sous certaines conditions. MODIFICATIONS TARDIVES Schémas des poussées exercées par une voûte sur les murs porteurs et des déformations induites b Planchers Des modifications tardives créent parfois des surcharges concentrées, comme celles transmises par l appui d un plancher ajouté. Cette surcharge peut poinçonner le voûtement et créer un désordre évolutif. La lenteur de fluage des mortiers de blocage fait que le désordre peut apparaître quelques mois, voire quelques années plus tard. TASSEMENTS DES MURS PORTEURS DE LA VOÛTE Le plancher sur voûte peut être désorganisé par des tassements verticaux de ses murs porteurs. Dans les maçonneries perméables, ils sont induits par l humidité, qui diminue la résistance des mortiers et qui, lorsqu elle est proche du taux de saturation, augmente le poids propre de l ouvrage de 15 à 20 %, plus du double de la surcharge normale d utilisation. FAIBLESSE DES SUPPORTS DE LA VOÛTE Quand les voûtes couvrent des espaces du rez-de-chaussée et exercent une poussée sur des murs «aériens», quand il n y a ni tirants métalliques transversaux ni contreforts pour contenir la poussée transmise aux murs porteurs, ces poussées peuvent provoquer leur basculement (la pose de tirants est une méthode réparatrice efficace lorsque leurs ancrages sont bien réalisés). a : charge. b : poussée. c : force oblique, résultante de la charge et de la poussée. a c 69
L a m a i s o n a n c i e n n e Diagnostico05 REMONTÉES CAPILLAIRES Cas des sous-sols Lorsqu elles sont bâties en matériaux poreux, les voûtes de couvrement des caves connaissent tous les désordres provoqués par les remontées capillaires. Il est à remarquer que, dans la tradition, de la cave au comble ouvert, la cage d escalier ventilait tous les locaux qu elle desservait ; la porte de la cave était à claire-voie. Processus 1. Dans l air saturé de la cave, les eaux capillaires ne peuvent s évaporer. L odeur de «moisi» envahit la cave. L humidité imprègne la voûte, mouille le remplissage de l extrados. Même s ils sont moins visibles quand murs et intrados de la voûte ne sont pas enduits, les désordres ne sont pas moins graves, en particulier quand on voit, plus ou moins parallèles aux génératrices du berceau, des fissures qui dénotent un tassement de la voûte, provoqué par l altération de son mortier, dont les carbonates de chaux ont été dissous par les nitrates des eaux phréatiques. Ce désordre conduit à l affaissement du plancher porté. 2. «Invitée» par la chaleur et la sécheresse relatives du rezde-chaussée, l humidité atteint les parements des sols, des murs et parfois des plafonds du rez-de-chaussée où, suivant que l air est renouvelé ou non, elle s évapore ou monte au premier étage. Les parements qui, selon les saisons, passent du moins humide au plus humide, sont définitivement dégradés par les expansions que provoquent les évaporations : les carreaux n adhèrent plus au sol, qui n est plus ni plan ni régulier, des efflorescences apparaissent sur les enduits décollés et l odeur de «moisi» imprègne également le rez-de-chaussée. L intervention de sauvetage comporte deux phases principales (voir ci-contre). Cas des rez-de-chaussée Les voûtes de couverture du rez-de-chaussée sont rarement atteintes par des remontées capillaires. Si, quelques mois après le traitement du niveau du rez-de-chaussée, elles sont encore chargées d humidité, il faut en rechercher l origine E INTERVENTION DE SAUVETAGE B F D (Sur ce schéma, cas d un sous-sol) A : dalle en béton armé mince ancrée dans les murs. B : remplissage en matériau léger. C : ventilation haute. D : recalage de la voûte avec cintre et couchis. E : ventilation basse. F : extrados rejointoyé avec un mortier de chaux hydraulique. 1. Ventilation contrôlée De nouvelles prises d air extérieur, ou les anciens soupiraux, rendus étanches aux eaux de ruissellement, alimentent une ventilation fonctionnant par gravité, dont la sortie haute ouvrira au niveau de la toiture. 2. Intervention sur la voûte et le sol du rez-de-chaussée L intervention inclut différentes étapes : 2.1. Étaiement de la voûte et dépose de l ensemble du remplissage d extrados, du dallage et du revêtement du sol de rez-dechaussée. 2.2. Rejointoiement de l extrados de la voûte avec un mortier de chaux hydraulique. 2.3. Réalisation d un nouveau remplissage avec un matériau léger, insensible aux nitrates, comportant des vides d air trop grands pour un déplacement capillaire (par exemple, blocage de pouzzolane). 2.4. Coulage sur un film étanche posé sur le remplissage d une dalle mince de béton armé, sur laquelle sera posé un nouveau revêtement de sol. A C 70
Planchers Diagnostico05 dans leurs murs porteurs, peut-être revêtus d un enduit étanche à déposer, ou dans la paillasse massive contaminée d une volée d escalier. Déformations des arcs porteurs des planchers sur arcs RELATION DESCENTES DE CHARGES/ FORMES DES ARCS Tous les arcs transmettent une poussée horizontale à leurs murs porteurs. Cette poussée est augmentée par des déformations de l arc, qui résultent soit de la surcharge du plancher provoquant un tassement de l arc, soit du tassement d un de ses appuis affaibli par les effets de l humidité. Les poussées horizontales sont directement proportionnelles au poids des planchers ; mais surtout, suivant les formes des arcs, les composantes horizontales de la descente des charges sont plus ou moins importantes et s appliquent différemment sur les murs porteurs des planchers. Les poids des remplissages portés par l arc varient suivant qu ils comportent plus ou moins de maçonnerie, plus dans les cas des arcs en plein-cintre et ogivaux, moins dans les cas des anses de panier et des arcs segmentaires. Lorsque l arc est une plate-bande appareillée, il travaille comme une poutre et les poussées horizontales proportionnelles à la hauteur de la flèche ont disparu ; en revanche, si un léger basculement de mur porteur accroît la portée de la platebande, son écroulement n est évité que par un étaiement. Sauf dans le cas de la plate-bande appareillée, les piédroits participent à la répartition des poussées horizontales sur les murs porteurs. La poussée horizontale est plus ou moins répartie sur les murs porteurs du plancher ; la hauteur de la semelle verticale de répartition sur les murs peut varier des deux tiers de la hauteur sous plafond dans les cas des arcs en plein-cintre et ogivaux, au sixième seulement dans le cas d arcs segmentaires à flèche faible. DÉFORMATIONS GÉOMÉTRIQUES ET FISSURES DES PLANCHERS Tous les désordres des arcs porteurs provoquent des déformations dans le plancher lui-même 2. La portée des arcs ayant été allongée par le basculement des murs, l effort de traction résultant provoque une rupture, qui se manifeste par des fissures localisées dans les joints des claveaux, des affaissements sur le sol du plancher, ainsi que des fissures de retrait. Ce désordre est préoccupant lorsqu il est important et évolutif. Des tassements différentiels des murs porteurs provoquent ceux des quatre appuis de travée du plancher ; la géométrie du plancher en est affectée, depuis les solives reposant directement sur les arcs jusqu au sol fini, où apparaissent des fissures et des décollements du revêtement. RISQUES D ÉCROULEMENT D autres désordres ont pour origine des modifications tardives des appuis des arcs, réalisées pour dégager le volume utile dans toute sa largeur et sur une hauteur plus grande. Ainsi, on a parfois diminué la hauteur des retombées d appui en coupant un peu naïvement la partie basse des arcs, dont l arc appareillé lui-même ; c est prendre le risque d un désordre grave qui va jusqu à l écroulement. Parfois, en conservant la partie haute du mur porteur du plancher, l arc lui-même a été remplacé par un ouvrage en sousœuvre, en acier ou en béton armé. Lorsque cette poutre en sous-œuvre est mal dimensionnée, la réaction de sa flèche induit une poussée horizontale concentrée au niveau de ses appuis, alors que celle de l arc antérieur était répartie par le piédroit sur tout ou partie de la hauteur du mur porteur. La pose de tirants horizontaux, ancrés dans les murs porteurs et reprenant ainsi les poussées latérales, constitue une intervention réparatrice efficace de l arc. Les poutres en sous-œuvre dont la section est insuffisante pour la charge qu elles supportent doivent être renforcées. 2 Les désordres des solives de l ossature secondaire sont traités dans le diagnostic relatif aux planchers en bois, pages suivantes. 71