Joints de retrait sciés dans le béton

Un béton frais contient plus d'eau que le ciment n'en a besoin pour faire prise. Cette eau en trop s'en va peu à peu et la dalle se rétracte. Par-dessous, le support la retient par frottement, et sur son pourtour les murs et les poteaux la bloquent. Il en résulte une traction. Comme le béton résiste mal à la traction, il finit par se rompre quelque part. Un trait de scie dans la partie haute de la dalle l'affaiblit localement : la fissure se forme alors juste sous la saignée, droite et cachée.

Un joint scié n'est pas un joint de dilatation

Dans le langage courant, on parle de « joints de dilatation » pour tous les joints d'une dalle. Les professionnels en distinguent trois sortes, et il vaut la peine de les connaître avant de discuter avec une entreprise :

• les joints de retrait se scient dans le béton jeune, sur une partie de l'épaisseur de la dalle, et ce sont eux qui font l'objet de cet article,
• les joints de dilatation, ou d'isolement, séparent la dalle sur toute son épaisseur des murs, des poteaux, des escaliers ou d'une autre partie de l'ouvrage ; on les obtient avant le coulage, en posant une bande de rive en mousse de polyéthylène ou un profilé, et non à la scie,
• les joints de construction apparaissent là où le bétonnage s'est arrêté pour reprendre le lendemain.

La ligne du barème porte sur le sciage d'un béton qui vient de durcir et se compte au mètre linéaire de trait. La bande de rive le long des murs, la pose de profilés et le garnissage des joints au mastic sont des prestations à part.

En principe, c'est l'étude qui fixe le calepinage des joints, et un bureau d'études structure le définit toujours pour les dallages industriels et les dalles porteuses. Les dallages sont encadrés par le DTU 13.3, les chapes par le DTU 26.2. Pour un garage, une terrasse ou une cour, les bétonneurs expérimentés s'appuient sur quelques règles éprouvées.

Taille et forme des panneaux

• chaque panneau compris entre deux joints doit se rapprocher le plus possible d'un carré ; le rapport des côtés ne devrait en général pas dépasser environ 1 : 1,5, car les bandes longues et étroites fissurent en travers,
• plus la dalle est mince, plus les panneaux sont petits ; à titre indicatif, on retient un côté d'environ 25 à 30 fois l'épaisseur, soit des panneaux d'environ 4 m pour une dalle de 15 cm,
• les surfaces extérieures exposées au soleil et au gel se découpent en panneaux plus petits que les sols intérieurs,
• un béton fibré, avec fibres métalliques ou synthétiques, ou une dalle fortement armée autorise des panneaux plus grands, mais toujours selon l'étude ou les recommandations du fournisseur de béton.

Les endroits où un joint ne doit jamais manquer

Pourquoi un sol fissure-t-il presque toujours depuis l'angle d'un poteau ou d'un retour de mur ? Parce que les contraintes se concentrent dans chaque angle rentrant. Un joint doit donc partir des angles de poteaux, des décrochements d'un plan en L ou en T, des angles de regards, d'avaloirs et de caniveaux, et des tableaux de portes. Autour des poteaux, on oriente souvent les panneaux en losange pour que les joints arrivent dans les angles.

Les joints doivent se prolonger les uns les autres. Un trait qui s'arrête au milieu d'un panneau sans rejoindre un bord ou un autre joint sera prolongé par une fissure. Si le sol doit recevoir du carrelage, il est utile d'aligner le calepinage des joints sur le format des carreaux, pour que le carreleur puisse reprendre chaque joint du support dans un joint de carrelage.

Pour scier des joints, ce n'est pas la date qui compte, mais l'heure. Si l'on scie trop tôt, le disque arrache les granulats et les bords de la saignée s'effritent. Si l'on scie trop tard, le béton a déjà fissuré à sa façon et le trait ne sert plus à rien. On voit souvent une dalle coulée par une chaude journée d'été montrer ses premières microfissures avant le lever du jour.

Ce qui avance ou retarde la fenêtre de sciage

• la température de l'air et du support : en été, la fenêtre s'ouvre beaucoup plus tôt, par temps froid elle recule de nombreuses heures,
• le type de ciment et la formulation du béton, ainsi que les adjuvants accélérateurs ou retardateurs de prise,
• le vent et le soleil, qui dessèchent la surface,
• l'épaisseur de la dalle et la cure appliquée après le coulage.

Avec une scie à sol classique, on scie en général entre 6 et 24 heures environ après le coulage, plutôt vers le bas de la fourchette quand il fait chaud. Il existe aussi des scies légères dites de sciage précoce, capables de travailler quelques heures seulement après la prise ; elles font une saignée moins profonde et toutes les entreprises n'en possèdent pas.

Comment reconnaître le bon moment sur place

Un scieur expérimenté ne se fie pas à sa montre. Il raye d'abord la surface avec un clou ou une clé : si la rayure reste superficielle et qu'aucun grain ne se détache, le béton est prêt. Il fait ensuite un court essai en bord de surface. Si les arêtes restent nettes et que le disque n'arrache pas de gravillons, il peut continuer. C'est pourquoi l'entreprise doit connaître l'heure exacte du coulage et accepter d'intervenir le soir, la nuit ou le week-end.

Ce qui doit être prêt avant l'arrivée du scieur

• un plan de calepinage des joints, idéalement dessiné sur le plan du local avec les cotes,
• en cas de plancher chauffant, le plan des réseaux, ou au minimum des photos cotées des tubes prises avant le coulage,
• l'épaisseur de la dalle et la position des armatures,
• un accès dégagé pour la scie et des bords libres le long des murs,
• un point d'eau pour refroidir le disque et un endroit où la laitance peut s'écouler,
• pour une scie électrique en intérieur, une alimentation électrique protégée en conséquence,
• un éclairage, si le sciage doit se faire à la tombée de la nuit.

Les étapes une à une

1. Le scieur vérifie l'état du béton par une rayure et un trait d'essai.
2. Les lignes de joints sont tracées au cordeau traceur ; en présence d'un plancher chauffant, le tracé des tubes est marqué lui aussi.
3. La profondeur de coupe est réglée sur la scie en fonction de l'épaisseur de la dalle.
4. Chaque ligne est sciée d'une traite sur toute sa longueur, sans arrêt au milieu, pour éviter les marches dans la saignée et l'épaufrure des arêtes.
5. Le long des murs, là où la grosse scie ne passe pas, le trait est terminé avec une scie à main ou une meuleuse équipée d'un disque diamant.
6. La laitance du sciage à l'eau est rincée ou aspirée tout de suite. Si elle sèche en surface, elle laisse des taches et bouche le joint.
7. Après le sciage, la cure continue par humidification ou sous film polyéthylène : le trait de scie ne change rien au besoin d'humidité du béton.

Sciage à l'eau ou à sec

La plupart des scies à sol travaillent avec un refroidissement à l'eau. L'eau protège le disque et surtout fixe la poussière. On choisit le sciage à sec avec un aspirateur industriel en intérieur, là où l'eau et la laitance poseraient problème, par exemple pour scier un sol existant dans une maison habitée. La poussière de béton contient de la silice fine qui abîme les poumons : on ne scie donc jamais sans eau ni aspiration. Une scie thermique n'a rien à faire dans un local fermé, ses gaz d'échappement sont dangereux.

À quelle profondeur scier

Le trait doit affaiblir suffisamment la dalle pour qu'elle casse précisément à cet endroit. Pour une dalle béton, on scie en général sur environ un tiers de l'épaisseur. Avec une scie de sciage précoce, la saignée peut être moins profonde si le fabricant de la machine et l'étude l'admettent. Pour les chapes ciment et les chapes anhydrite, on compte aussi environ un tiers de l'épaisseur. Un trait trop superficiel est la cause la plus courante d'une fissure qui apparaît à quelques centimètres du joint.

Sur une dalle armée, il faut connaître la position du treillis soudé. Il doit se trouver dans la partie basse ou au milieu de la dalle, et le disque ne le touche normalement pas. Si le treillis est trop haut, le disque le rencontre, signe que les armatures étaient mal calées. La décision de couper ou non les armatures au droit des joints revient au bureau d'études, pas au scieur.

Largeur de la saignée

Un trait de disque fait en général environ 3 à 5 mm de large. Si le joint doit recevoir ensuite un mastic élastique, on l'élargit souvent quelques semaines plus tard par un second passage, pour que le mastic ait assez de place pour travailler. Le rapport entre largeur et profondeur du garnissage est donné par le fabricant du mastic.

Avec quoi garnir les joints

• un mastic polyuréthane ou hybride est le choix courant pour les garages, terrasses et cours ; il suit le mouvement avec souplesse et protège le joint de l'eau et des saletés,
• un garnissage semi-rigide époxy ou polyurée s'emploie dans les halls et entrepôts où circulent des chariots élévateurs à roues dures ; un mastic souple n'y soutiendrait pas les arêtes, qui finiraient par s'épaufrer,
• aucun garnissage sous les chapes et supports qui seront recouverts, à condition de reporter le joint dans le revêtement final.

Avant de mastiquer, on place un fond de joint en mousse dans les joints profonds, pour que le mastic n'adhère pas au fond et puisse s'étirer librement. Les lèvres du joint reçoivent un primaire selon les indications du fabricant. On ne garnit qu'une fois la plus grande partie du retrait passée, généralement pas avant plusieurs semaines. Un joint garni trop tôt continue de s'ouvrir et le mastic se décolle d'une lèvre.

Les facteurs qui pèsent sur la difficulté

• la longueur totale des traits et l'épaisseur de la dalle : un trait plus profond avance plus lentement et use davantage le disque,
• la dureté des granulats : un béton à gravier roulé siliceux ou à fibres métalliques se scie moins vite qu'un béton à granulats calcaires,
• le créneau : scier la nuit, le week-end ou au pied levé demande plus d'organisation à l'entreprise,
• la forme de la surface : beaucoup de traits courts, d'angles et de reprises le long des murs prennent plus de temps que quelques longues lignes droites,
• l'accès et l'environnement : intérieur sans évacuation d'eau, sciage à sec avec aspiration obligatoire, machine à monter par un escalier,
• le sciage d'un vieux béton, plus lent, souvent réalisé après coup quand des fissures sont déjà là,
• un plancher chauffant noyé dans la dalle, qui exige un repérage précis et beaucoup de prudence.

Coordination avec le bétonneur

Le scieur doit savoir quand le coulage commence et se termine, et quand le lissage est fini. Il est préférable de le réserver en même temps que l'entreprise de maçonnerie, ou de vérifier si celle-ci scie elle-même. Si la dalle est coulée en plusieurs phases, chacune a sa propre fenêtre de sciage.

Plancher chauffant

Sur une chape avec plancher chauffant, les joints se prévoient en même temps que les boucles de chauffage. Les limites entre boucles, les passages de portes et les grandes surfaces sont fractionnés par un profilé dès le coulage. La scie ne sert qu'à des joints de retrait complémentaires, et uniquement là où aucun tube ne passe. Un tube coupé oblige à casser la chape pour une réparation délicate, que le plombier-chauffagiste devra reprendre : sans repérage fiable des tubes, on ne scie pas au-dessus d'un plancher chauffant.

Carreleur et poseur de sol

Un joint du support doit se retrouver dans le sol fini. Avec un carrelage collé, le carreleur laisse au-dessus du trait un joint souple garni de mastic silicone ou pose un profilé de fractionnement. Si le carrelage est posé en plein par-dessus le joint, la fissure du support finira par passer dans les carreaux. Pour les sols flottants, on suit les consignes du fabricant du revêtement. Pour un parquet collé, les joints du support sont parfois bloqués à la résine avant collage, mais seulement quand il est certain qu'ils ne bougent plus.

Appartements et copropriété

Scier un béton existant dans un appartement ou dans les parties communes est bruyant et poussiéreux. En copropriété, il est courtois de voir le créneau avec le syndic et de prévenir les voisins. Le sciage de joints dans une dalle neuve ne touche pas à la structure. Si le trait devait en revanche entamer un plancher ou une autre dalle porteuse, c'est un ingénieur structure qui décide de ce qui est possible.

• sciage trop tardif : des fissures aléatoires sont apparues avant le passage de la scie, la dalle présente alors à la fois des traits et des fissures à côté,
• sciage trop précoce : arêtes effritées, granulats arrachés, et des bords qui continuent de s'épaufrer sous la circulation,
• trait trop superficiel : la fissure contourne le joint et se forme à quelques centimètres,
• panneaux trop grands ou trop allongés : fissures transversales au milieu du panneau, typiques des longues allées,
• joint absent depuis un angle rentrant : fissure en biais depuis l'angle d'un poteau, d'un regard ou d'un retour de mur,
• trait qui s'arrête au milieu de la surface : la fissure le prolonge jusqu'au bord,
• laitance non rincée : taches grises en surface et joints bouchés par une pâte sèche,
• cure arrêtée après le sciage : la surface sèche, se couvre d'un faïençage et devient poussiéreuse,
• mastic posé trop tôt : il se décolle d'une lèvre avec le temps et l'eau s'infiltre,
• carrelage posé par-dessus le joint : carreaux cassés en ligne droite exactement au-dessus du trait, souvent après la première saison de chauffe.

La plupart de ces défauts ne se rattrapent pas complètement. On peut injecter les fissures à la résine ou les reprendre à la scie puis les garnir de mastic, mais la dalle n'aura jamais l'aspect net que donnent des traits sciés au bon moment.

Si vous coulez une petite terrasse, une allée piétonne ou le sol d'un abri de jardin, vous pouvez scier les joints vous-même avec une scie à sol louée, refroidie à l'eau. Gardez en tête que c'est le béton qui fixe l'horaire, pas votre agenda, et que la machine doit être réservée à l'avance. Pour une dalle porteuse, un sol avec plancher chauffant ou une grande surface, confiez le travail à une entreprise. Portez une protection auditive, des lunettes, des gants, des chaussures de sécurité et un masque respiratoire.

1. Dessiner le calepinage avant le coulage, avec des panneaux proches du carré et un joint partant de chaque angle rentrant.
2. Réserver une scie à sol avec disque diamant pour béton frais le jour du coulage et le lendemain.
3. Repérer la position de chaque joint sur les bords du coffrage, pour tracer les lignes rapidement après le coulage.
4. Surveiller la surface après le coulage et le lissage, puis la tester à la rayure quelques heures après la prise.
5. Tracer les lignes au cordeau entre les repères du coffrage.
6. Régler la profondeur de coupe à environ un tiers de l'épaisseur de la dalle.
7. Faire un court trait d'essai en bordure et vérifier que les arêtes ne s'effritent pas.
8. Ouvrir l'eau sur le disque et scier chaque ligne d'une traite, d'un bord à l'autre, sans s'arrêter au milieu.
9. Guider la scie lentement et droit, sans forcer pour la faire avancer.
10. Terminer les zones de bord inaccessibles à la scie avec une meuleuse à disque diamant, le long d'une règle.
11. Rincer aussitôt la laitance en surface et dans les joints.
12. Recouvrir la dalle d'un film ou l'humidifier pendant quelques jours selon la météo.
13. Après quelques semaines, nettoyer les joints, poser un fond de joint et les garnir d'un mastic élastique selon la notice du fabricant.

Le sciage se contrôle dès la fin du travail, mais le vrai résultat se voit dans les jours qui suivent. Si une fine microfissure apparaît au fond d'un trait, le joint fait exactement ce qu'on attend de lui. Les fissures en dehors des joints, elles, posent problème. Au moment de la réception, parcourez toute la surface et vérifiez les points suivants :

• l'emplacement des joints correspond au calepinage convenu ou à l'étude,
• les joints sont droits, continus et vont d'un bord à l'autre ou jusqu'à un autre joint,
• un joint part de chaque angle rentrant, poteau, regard et passage de porte,
• la profondeur mesurée en plusieurs points correspond à ce qui était prévu,
• les arêtes sont nettes, sans granulats arrachés ni éclats,
• en cas de plancher chauffant, les tubes sont intacts, ce que confirme un essai en pression ou un contrôle des boucles,
• la surface et les joints sont débarrassés de la laitance et de la pâte sèche,
• aucune fissure aléatoire n'apparaît en dehors des joints,
• la cure de la dalle se poursuit après le sciage,
• il est convenu qui garnit les joints, quand et avec quel produit,
• pour un sol destiné au carrelage, vous disposez d'un plan des joints à remettre au carreleur.