Coulage et réglage du béton de sol

Le béton de sol n'est pas une dalle porteuse au sens structurel, comme un plancher d'étage. Son rôle est de créer une surface solide, plane et continue sur le terrain. Si vous posiez une membrane d'étanchéité directement sur le gravier, les cailloux la perceraient et le sol fléchirait sous les pas.

Pourquoi la planéité est-elle si importante, puisque la chape recouvrira tout ? Une étanchéité a besoin d'un support lisse, sans arêtes vives ni creux. Les panneaux isolants en polystyrène basculent et cassent sur un béton bosselé. Et chaque irrégularité se retrouve dans l'épaisseur de la chape : trop mince par endroits, elle fissure, trop épaisse ailleurs, elle sèche lentement et consomme du matériau pour rien. Un béton de sol bien réglé fait donc gagner du temps et de la matière à toutes les couches au-dessus.

Le terme désigne aussi la fine couche coulée sous les semelles de fondation ou sous un radier, le béton de propreté. Il est en général moins épais et moins résistant, et sert surtout à ce que les armatures ne reposent pas dans la boue. Cet article traite principalement du béton de sol d'un plancher, mais le principe de coulage et de réglage reste le même. Les règles de l'art pour les dallages sont décrites dans le DTU 13.3, auquel se réfèrent les entreprises.

Le coulage est un travail rapide qu'on ne peut pas interrompre. Quand la toupie arrive, tout le reste doit être terminé. En pratique, il arrive souvent que l'équipe attende parce qu'il manque une réservation pour l'évacuation ou que les niveaux ne sont pas tracés.

Le fond de forme et le compactage

• Terre décaissée à la profondeur nécessaire, sans terre végétale, racines ni gravats
• Hérissage (grave ou pierres concassées) mis en place par couches, chaque couche compactée à la plaque vibrante, en général par épaisseurs d'environ 15 cm
• Surface de l'hérissage réglée, sans trous, pour que le béton n'ait pas par endroits une épaisseur double
• Sur un terrain argileux ou humide, avis d'un bureau d'études ou du maître d'œuvre sur la nécessité d'un géotextile ou d'un hérissage plus épais

Les réseaux sous le sol

Tout ce qui passe sous le plancher doit être posé, contrôlé et remblayé avant le coulage : canalisations d'évacuation, arrivée d'eau, gaines pour les câbles électriques et parfois un réseau de ventilation contre le radon. Les tuyaux qui sortiront du béton doivent être bouchés et calés, pour qu'ils ne bougent pas pendant le vibrage. Saigner une dalle fraîche après coup, c'est du travail en plus et une source de fissures.

Niveaux, rives et accès

• Un trait de niveau tracé sur les murs, le plus souvent à un mètre, à partir duquel on mesure le dessus du béton
• Une bande de désolidarisation collée en pied de mur sur tout le périmètre pour séparer la dalle de la maçonnerie
• Un accès pour la toupie ou la pompe à béton, ou au minimum un endroit où décharger le béton et le reprendre à la brouette
• De l'eau et de l'électricité pour l'aiguille vibrante et le nettoyage des outils
• Une météo adaptée : ni gel, ni plein soleil avec du vent

Le guidage des niveaux

On commence par fixer la hauteur du dessus du béton. Des guides, qu'on appelle aussi règles ou nus, sont posés sur l'hérissage. Ce peuvent être des profilés acier, des chevrons ou des bandes de béton coulées la veille. Dans les petites pièces, des plots de niveau ou des piquets réglés au laser suffisent. L'écartement des guides dépend de la longueur de la règle, en général jusqu'à environ 2 à 3 mètres.

Le film et les armatures

Selon le projet, un film polyéthylène, le polyane, est déroulé sur le gravier. Il empêche le gravier sec d'aspirer l'eau du béton et réduit le frottement, ce qui limite la fissuration au retrait. Si le projet prévoit des armatures, on pose un treillis soudé avec recouvrements, surélevé par des cales ou distanciers. Un treillis posé à plat sur le film ne sert presque à rien, puisqu'il se retrouve au fond de la dalle.

La mise en place du béton

Le béton est coulé progressivement depuis l'angle le plus éloigné vers la sortie, pour que personne n'ait à piétiner la surface terminée. On l'étale à la pelle ou au râteau, légèrement au-dessus du niveau des guides. Il ne faut ni le laisser tomber de haut ni le tirer sur de grandes distances : il se ségrègue, les granulats se séparent de la laitance.

Le vibrage et le tirage à la règle

Pour les épaisseurs courantes, on utilise le plus souvent une règle vibrante. Elle serre le béton et le tire en même temps à la hauteur des guides. Pour une dalle plus épaisse ou un ferraillage dense, on ajoute une aiguille vibrante. Sur une petite surface, le béton est aussi damé à la main et tiré avec une règle en aluminium, en faisant un mouvement de va-et-vient latéral tout en avançant. Les creux qui restent après le passage de la règle sont rechargés puis tirés à nouveau.

La finition de surface

Après le tirage, la surface est lissée avec une lisseuse à long manche pour effacer les traces de règle et les petits creux. Sous une étanchéité, on laisse en général une surface légèrement rugueuse, pas lisse comme un miroir. Si les guides sont retirés, les saignées laissées sont aussitôt remplies de béton et arasées.

La cure

Dès que le béton le permet, il est couvert d'un film ou arrosé. Les premiers jours décident si la surface sera poussiéreuse et fissurée ou non. Les délais sont détaillés plus bas.

Classe et consistance du béton

Pour un béton de sol de maison, on utilise en général un béton de classe C20/25 ou C25/30, et plutôt une classe supérieure pour un garage ou des charges plus lourdes. Le béton de propreté est souvent d'une classe inférieure. C'est toutefois le projet qui décide, et la classe doit être indiquée clairement à la commande en centrale. La consistance est choisie pour que le béton s'étale et se règle facilement. Ajouter de l'eau sur le chantier pour le rendre plus fluide est une erreur : il se travaille mieux, mais perd de la résistance et fissure davantage.

L'épaisseur

Dans une maison individuelle, l'épaisseur courante est d'environ 10 à 15 cm. Dans un garage, un atelier ou sous des charges plus fortes, la dalle est plus épaisse et armée. La valeur exacte figure au projet. En rénovation, l'épaisseur est souvent limitée par la hauteur des portes et des seuils : réfléchissez donc à la composition complète du sol avant même de démolir.

Treillis soudé, fibres ou béton non armé

• Sans armature : réservé aux petites surfaces sur un hérissage bien compacté, quand la dalle ne porte que des couches légères. Plus sensible à la fissuration, il demande des joints de fractionnement.
• Treillis soudé : la solution la plus courante. Il tient la dalle et limite la propagation des fissures, à condition d'être correctement surélevé.
• Fibres : des fibres polypropylène ou métalliques sont ajoutées au béton en centrale. Elles évitent la pose du treillis, mais doivent être prévues au projet ou validées par le concepteur.

L'acheminement du béton

Le béton arrive directement par la goulotte de la toupie, par pompe ou à la brouette. La pompe se justifie quand la toupie ne peut pas approcher ou quand on coule à l'intérieur en passant par une fenêtre ou une porte. Pour de petites surfaces, le béton est parfois fabriqué à la bétonnière sur place. Il est alors plus difficile d'obtenir la même qualité à chaque gâchée, et le coulage dure plus longtemps : les premières zones commencent à prendre avant que les dernières soient finies.

Le même nombre de mètres carrés peut représenter une demi-journée tranquille ou une journée entière de coulage difficile. La différence tient surtout à ces points :

• L'accès : une grande surface dégagée où la toupie recule jusqu'au bord est le cas le plus simple. Couler dans une cave, à l'intérieur d'une maison ancienne ou derrière un portillon étroit impose une pompe ou beaucoup de manutention.
• La configuration : beaucoup de petites pièces, de redans, de poteaux et de traversées signifient davantage de reprises à la main autour des obstacles.
• La qualité de l'hérissage : un gravier plan et bien compacté économise béton et temps. Les trous et bosses augmentent la consommation et rendent l'épaisseur régulière plus difficile à obtenir.
• Les exigences de planéité : si le revêtement ou un plancher chauffant doit venir directement sur le béton sans ragréage, il faut un guidage plus précis et un lissage plus soigné.
• Les armatures : poser et caler le treillis est un travail à part, et on circule moins facilement dans le treillis pendant le coulage.
• La météo : par forte chaleur, le béton prend vite et il reste peu de temps pour le régler. Par temps froid, il faut protéger la dalle et attendre plus longtemps.
• Le volume livré d'un coup : une livraison continue depuis la centrale, sans longues pauses entre deux camions, simplifie beaucoup le travail. Si le deuxième camion a du retard, une reprise de bétonnage se forme à la jonction.

Combien de temps cela prend

Une équipe expérimentée coule et règle le sol d'une maison individuelle courante en général en une journée, souvent en quelques heures. Les travaux préparatoires, compactage, pose des guides et du treillis, prennent habituellement plus de temps que le coulage lui-même.

Prise et cure

On peut en général marcher prudemment sur la dalle le lendemain, selon la température. Le béton doit rester humide pendant environ une semaine, par arrosage ou sous un film, surtout par temps chaud et venteux. En dessous d'environ 5 °C, on ne coule pas sans précautions : le gel abîme gravement la surface et la résistance dans les premiers jours. Le béton atteint sa résistance prévue en général au bout de 28 jours.

La suite et ce qu'il faut coordonner

Le béton de sol est souvent suivi d'une étanchéité ou d'une barrière contre les remontées d'humidité. Les membranes bitumineuses se posent sur un support sec et primairisé, et pour les membranes soudées au chalumeau il faut attendre que le béton soit suffisamment sec. Le délai exact est donné par le fabricant de la membrane. Dans une partie du territoire, notamment dans les zones à potentiel radon, la question du radon se pose aussi : voyez à l'avance avec le maître d'œuvre si l'étanchéité doit jouer ce rôle et s'il faut prévoir une ventilation. Viennent ensuite l'isolant, les réseaux du plancher chauffant et la chape.

Parler avec les autres corps de métier avant le coulage est essentiel. Le plombier-chauffagiste doit confirmer l'emplacement des évacuations et la hauteur totale du plancher chauffant, l'électricien celui des gaines. Si les cloisons ne sont pas encore montées, mettez-vous d'accord pour savoir si elles reposeront sur le béton de sol ou sur leur propre fondation.

• Hérissage mal compacté : la dalle tasse avec le temps, surtout le long des murs et au-dessus des tranchées d'évacuation remblayées. Cela se voit par des fissures dans le carrelage et un son creux.
• Absence de désolidarisation en rive : au retrait et aux variations de température, le béton pousse contre la maçonnerie, des fissures apparaissent dans les angles et près des portes.
• Eau ajoutée sur le chantier : le béton s'étale mieux, mais la surface est poussiéreuse, tendre et fissure plus. L'étanchéité adhère moins bien sur un tel support.
• Treillis au fond : un treillis écrasé sur le film ne tient rien, les fissures se propagent librement.
• Mauvais niveau : un béton trop haut prend la place de l'isolant ou de la chape, trop bas il impose une chape plus épaisse qui sèche plus longtemps. Souvent, c'est le carreleur ou le poseur de sol qui découvre le problème.
• Cure insuffisante : la surface sèche trop vite, des microfissures et de la poussière apparaissent. En été, cela peut arriver dès le premier jour.
• Traversées oubliées : percer après coup abîme la dalle, le film et l'étanchéité, qu'il faut ensuite réparer avec difficulté.
• Coulage par temps de gel : la surface s'écaille et le béton n'atteint pas la résistance attendue.

Une petite surface, par exemple le sol d'un abri de jardin, d'une petite cave ou d'un atelier, peut se faire soi-même. Il vous faut au moins une personne pour aider, une bétonnière ou du béton livré, et une règle en aluminium. Pour une plus grande surface, des pièces d'habitation avec une composition de sol complexe, et partout où la dalle fait partie de la structure porteuse, confiez le travail à des professionnels. Si des câbles électriques passent sous le sol, leur pose et leur raccordement reviennent exclusivement à un électricien qualifié, dans le respect de la norme NF C 15-100.

1. Décaisser la terre à la profondeur voulue et retirer terre végétale, racines et déchets.
2. Mettre en place l'hérissage par couches et compacter chaque couche à la plaque vibrante, qui se loue facilement.
3. Tracer sur les murs la hauteur du dessus du béton et coller la bande de désolidarisation sur tout le périmètre.
4. Dérouler le polyane avec recouvrements et, si nécessaire, poser le treillis soudé sur des cales.
5. Installer les guides sur des plots de béton ou des piquets et vérifier leur hauteur au niveau ou au laser.
6. Préparer un béton de la classe voulue, respecter le dosage de la recette ou du fabricant du mélange sec et ne pas ajouter d'eau en plus.
7. Couler depuis l'angle le plus éloigné, étaler légèrement au-dessus des guides et damer.
8. Tirer le béton à la règle sur les guides en va-et-vient latéral tout en avançant, recharger les creux et tirer à nouveau.
9. Retirer les guides, remplir les saignées de béton et lisser la surface à la lisseuse.
10. Couvrir la surface d'un film et la garder humide pendant environ une semaine.

Contrôlez le béton de sol avant qu'il soit recouvert par l'étanchéité. Après, les défauts se corrigent difficilement. Une règle de deux mètres, un niveau ou un laser et le trait de niveau sur le mur suffisent. Sous une étanchéité, on demande en général qu'aucun jour supérieur à environ 5 mm n'apparaisse sous la règle, mais la tolérance exacte est fixée par le projet ou par le fabricant de la couche suivante.

• La hauteur du dessus du béton correspond au projet en plusieurs points de la surface
• La planéité sous la règle de deux mètres respecte la tolérance convenue
• La surface est continue, sans creux, nids de cailloux ni granulats apparents
• La bande de désolidarisation est en place sur tout le périmètre et la dalle ne touche pas la maçonnerie
• Les traversées et gaines sont aux bons endroits et n'ont pas bougé
• Le treillis ne ressort nulle part en surface
• Aucune fissure plus large qu'un cheveu n'est visible
• La surface n'est pas poussiéreuse et ne s'effrite pas quand on la raye avec une clé
• La cure a été réalisée et vous savez quand et pendant combien de temps
• Vous disposez des bons de livraison de la centrale indiquant la classe du béton