Pose d'un plancher poutrelles et entrevous en terre cuite

On parle de plancher semi-préfabriqué. Une partie arrive sur le chantier toute prête, l'autre est réalisée sur place par coulage de béton. Le résultat est une dalle en béton armé monolithique, avec une sous-face en terre cuite.

Les éléments du système

• Les poutrelles en terre cuite armée comportent un talon en terre cuite dans lequel est noyée une armature métallique en treillis. Cette armature dépasse au-dessus de la poutrelle et la relie à la dalle une fois le béton coulé. Elles sont fabriquées en différentes longueurs selon la portée de la pièce.
• Les entrevous sont des blocs creux en terre cuite posés entre les poutrelles. Ils existent en plusieurs hauteurs. Le bureau d'études choisit la hauteur selon la portée et les charges prévues.
• La dalle de compression est la couche de béton coulée au-dessus des entrevous, généralement d'environ 4 à 6 cm. On y place un treillis soudé. Le béton remplit aussi l'espace au-dessus des poutrelles et forme des nervures.
• Le chaînage périphérique est une ceinture en béton armé qui court sur les murs porteurs tout autour du plancher. Il lie le plancher à la maçonnerie et rigidifie l'ensemble de la maison.
• Les étais sont des supports provisoires, avec des madriers ou des poutres de coffrage, qui portent le plancher tant que le béton n'a pas pris sa résistance.

Pourquoi la terre cuite

La sous-face est du même matériau que les murs en brique. Un enduit plâtre y accroche donc à peu près comme sur les murs. Le plancher est plus léger qu'une dalle pleine de même épaisseur, ce qui soulage la maçonnerie et les fondations. Les entrevous creux améliorent aussi un peu l'isolation contre les bruits aériens. Les bruits de pas, eux, se traitent de toute façon par une chape flottante ou une sous-couche adaptée.

En France, on rencontre plus souvent des poutrelles en béton précontraint avec des entrevous en béton ou en polystyrène. La version tout terre cuite reste appréciée sur les maisons en brique, quand on veut garder un support homogène pour l'enduit.

Le plancher en terre cuite est un bon choix pour une maison au plan simple, avec des portées courantes. Les poutrelles sont assez légères pour que deux personnes les portent et les posent à la main. Une bétonnière, ou une toupie avec une pompe à béton, suffit pour le coulage.

Comparaison avec les autres planchers

• La dalle pleine coulée en place accepte les formes complexes, les grandes portées, les porte-à-faux et les balcons. Elle demande en revanche un coffrage sur toute la surface, plus d'acier et plus de béton. Elle est plus lourde et plus longue à réaliser.
• Les dalles alvéolées précontraintes se posent très vite, souvent en une journée, et on peut marcher dessus tout de suite. Il faut toutefois une grue, un bon accès au terrain et des murs montés avec précision. Elles s'adaptent mal aux plans irréguliers.
• Les prédalles sont de fines plaques préfabriquées armées, sur lesquelles on coule le reste de l'épaisseur. Elles offrent une sous-face en béton lisse et se posent aussi à la grue.
• Le plancher bois sur solives est léger et rapide. Il a du sens en maison ossature bois ou sous les combles, mais il amortit moins bien les bruits et n'a pas la rigidité d'une dalle béton.

Les limites du système

Pour un grand espace ouvert sans appui intermédiaire, le bureau d'études le déconseille souvent, ou prévoit des entrevous plus hauts et des poutrelles plus rapprochées. Un balcon en porte-à-faux ne se fait pas avec ce plancher. En pratique, on le réalise en béton coulé en place et on le raccorde au reste du plancher. En rénovation, quand on remplace un vieux plancher bois par un plancher en terre cuite, il faut vérifier que les anciens murs supportent cette structure plus lourde. Ne vous lancez pas sans l'avis d'un ingénieur structure.

Un plancher est un ouvrage porteur. Il ne se pose pas à l'œil, mais selon un plan. La plupart des problèmes naissent avant même la première poutrelle.

Le plan de pose

Tout plancher de ce type a son plan de pose, aussi appelé plan de calepinage. Il indique le type et la longueur des poutrelles, leur position, la hauteur des entrevous, l'emplacement des poutrelles doublées et des chevêtres, les aciers du chaînage et la classe du béton. Il est établi par un bureau d'études ou par le service technique du fabricant, à partir des plans de la maison. Sans lui, le fournisseur ne sait généralement pas quelles poutrelles livrer.

L'état du chantier

• Les murs porteurs doivent être terminés à la hauteur prévue et bien de niveau. Si les hauteurs varient, les poutrelles seront posées de travers et le plafond sera tordu.
• Le sol sous le plancher (dallage ou plancher inférieur) doit pouvoir porter les étais. Sur un remblai meuble sans calage, les pieds s'enfoncent.
• Les matériaux doivent être livrés et stockés sans risque de casse. Les poutrelles se stockent à plat sur des cales, jamais appuyées contre un mur.
• Il faut assez d'étais et de madriers. Leur nombre découle des portées et des prescriptions du fabricant.
• L'électricien et le plombier-chauffagiste doivent savoir à l'avance où passeront les points lumineux, les traversées d'évacuation, la ventilation et le conduit de fumée.

Sécurité

La pose se fait en hauteur, au-dessus du vide. Les rives du plancher doivent être protégées contre les chutes et les trémies d'escalier couvertes ou entourées d'un garde-corps. L'installation électrique de chantier, en particulier le coffret de raccordement, relève d'un électricien qualifié. Ce travail ne s'adresse pas aux particuliers. Comme il s'agit d'un ouvrage porteur, cet article ne propose volontairement pas de guide pour bricoleurs. En autoconstruction, vous pouvez participer comme aide, mais la méthode et les contrôles doivent rester entre les mains de professionnels expérimentés et du maître d'œuvre.

Préparer les appuis

Sur l'arase des murs, à l'endroit des appuis, on étale un lit de mortier qui rattrape les petites irrégularités. La poutrelle doit porter sur toute sa surface, pas sur l'arête d'une brique. La longueur d'appui est fixée par le fabricant et le bureau d'études, souvent de l'ordre de 12 à 15 cm de chaque côté.

Monter les étais

Avant ou juste après la pose des poutrelles, on installe les étais. Des madriers ou des poutres de coffrage passent perpendiculairement aux poutrelles et reposent sur les étais. Leur espacement est donné par le fabricant, souvent autour de 1,5 à 1,8 m. Sur les grandes portées, on remonte légèrement les étais au milieu pour que le plancher retrouve sa planéité une fois chargé. Cette contre-flèche et sa valeur figurent sur le plan, ce n'est pas à l'équipe de l'estimer.

Poser les poutrelles

Les poutrelles se posent à un entraxe qui dépend de la largeur des entrevous. On place les deux premières, on glisse un entrevous à chaque extrémité comme gabarit, puis on cale les suivantes sur ce modèle. Sous une cloison perpendiculaire aux poutrelles, rien ne change. Sous une cloison parallèle, le plan prévoit souvent des poutrelles doublées. Autour d'une trémie d'escalier, d'un conduit de fumée ou d'une gaine, on réalise un chevêtre : les poutrelles sont interrompues et la charge est reportée sur des poutrelles voisines renforcées ou sur une poutre coulée en place.

Poser les entrevous

Les entrevous se posent à sec, sans mortier, bien jointifs. Ceux de rive, côté chaînage, sont obturés pour que le béton ne coule pas dans les alvéoles. Un entrevous dont la face inférieure est fendue n'a rien à faire dans le plancher : il risquerait de se détacher plus tard avec l'enduit. On ne marche jamais directement sur les entrevous. L'équipe pose des planches ou des bastaings qui reportent la charge sur les poutrelles.

Coffrer et armer le chaînage

Côté extérieur, le chaînage est coffré, ou bien on utilise des planelles, ces éléments de rive en terre cuite derrière lesquels on place un isolant. Il limite le pont thermique au niveau du plancher. On place ensuite les aciers du chaînage selon le plan, en général quatre barres longitudinales reliées par des cadres. Sur les entrevous, le treillis soudé est posé sur des cales, pour qu'il se retrouve au cœur du béton et non au fond.

Réseaux et réservations

C'est le dernier moment pour placer les boîtes de centre des luminaires dans les entrevous, les gaines électriques dans la dalle de compression et les fourreaux ou réservations pour les traversées. Ce qui est oublié devra être percé dans le plancher fini. Or percer une nervure armée est toujours un risque.

Contrôle avant coulage

Avant de couler, le maître d'œuvre ou l'ingénieur structure doit vérifier les aciers et la pose. Il est utile de noter ce contrôle dans le compte rendu de chantier, photos à l'appui. Une fois le béton coulé, plus rien ne se rattrape.

Le coulage

Juste avant de couler, on mouille abondamment les entrevous. Une terre cuite sèche aspirerait l'eau du béton, qui ne prendrait pas correctement dans les nervures. Le béton, dans la classe prévue au plan, se répartit uniformément, sans faire de tas. On le vibre à l'aiguille vibrante, surtout dans les nervures et le chaînage, où les bulles d'air restent facilement piégées. La surface est ensuite tirée à la règle.

La cure du béton

Les premiers jours décident de la qualité. On garde la surface humide par arrosage ou sous un film plastique, en général au moins une semaine, plus longtemps par temps chaud ou venteux. En dessous d'environ 5 °C, on ne coule pas sans précautions particulières contre le froid.

À surface égale, la difficulté d'un plancher peut varier beaucoup d'un chantier à l'autre.

Ce qui facilite

• Un plan rectangulaire simple, avec des portées identiques et un seul type de poutrelle.
• Des murs montés avec précision et de niveau, sans reprise nécessaire.
• Un bon accès au terrain pour la toupie et la pompe.
• Des matériaux livrés à temps et stockés près de l'ouvrage.
• Un plan de pose finalisé et des réseaux clairement positionnés.

Ce qui complique

• Un plan découpé, des murs biais et des poutrelles de longueurs variées.
• Beaucoup de réservations, de chevêtres et de poutrelles doublées.
• Une grande hauteur sous plafond, qui demande des étais plus longs et un échafaudage.
• Des parties coulées en place, par exemple un balcon ou une poutre.
• Un terrain étroit ou en pente, où le béton s'achemine difficilement.
• Une rénovation, où le plancher s'insère dans de vieux murs à l'arase irrégulière, souvent avec démolition préalable.
• Une météo défavorable, canicule ou froid, qui impose une cure plus soignée.

Quand vous comparez des devis, vérifiez ce que recouvre le prix au m². Certaines entreprises ne comptent que la pose des poutrelles et des entrevous, d'autres incluent les étais, le chaînage, les aciers et le coulage. L'écart de contenu est souvent plus grand qu'il n'y paraît.

Le plancher est un point de rencontre de nombreux métiers. Mieux ils se coordonnent en amont, moins on casse dans l'ouvrage fini.

• Le maçon monte les murs exactement à la hauteur prévue. Le niveau du plancher conditionne l'escalier, la hauteur sous plafond et la hauteur des fenêtres à l'étage.
• Le bureau d'études établit le plan de pose et contrôle les aciers avant le coulage.
• L'électricien place les boîtes de centre et les gaines avant le coulage, en suivant l'implantation prévue par l'installation selon la NF C 15-100.
• Le plombier-chauffagiste repère les traversées d'évacuation, d'eau et de chauffage pour éviter les carottages ultérieurs.
• Le fumiste ou le fournisseur du conduit donne la dimension de la trémie et les écarts à respecter avec les matériaux combustibles.
• La centrale à béton livre le bon béton, dans la bonne consistance, à l'heure convenue. L'équipe doit être prête avant l'arrivée de la toupie.
• Après le plancher viennent l'élévation de l'étage ou la charpente, puis la chape, le carreleur et l'enduit ou le placo du plafond. Un enduit plâtre s'applique directement sur la terre cuite : un plancher bien plan épargne du travail au plâtrier et au peintre en bâtiment.

Sur les chantiers, on retrouve toujours les mêmes erreurs. La plupart viennent de la précipitation ou d'une économie sur les étais.

• Trop peu d'étais ou un espacement trop grand. Les poutrelles fléchissent sous le poids du béton frais et le plancher garde cette flèche. On le voit à un plafond ondulé et à des fissures dans l'enduit.
• Un appui trop court ou irrégulier. La poutrelle peut basculer ou épaufrer le bord du mur. Plus tard, des fissures apparaissent dans l'angle entre mur et plafond.
• Des entrevous secs au coulage. Le béton des nervures perd son eau, durcit mal et reste moins résistant. Des microfissures apparaissent en surface.
• Un treillis au fond du béton. Sans cales, il repose sur les entrevous et ne sert à rien. La surface du plancher peut alors fissurer.
• Un béton mal vibré. Des nids de cailloux et des vides restent dans les nervures et le chaînage. L'ouvrage est affaibli et les aciers risquent de rouiller.
• Des entrevous de rive non obturés. Le béton remplit les alvéoles, le plancher s'alourdit inutilement et le béton manque là où il doit être.
• Un désétaiement trop précoce ou une charge trop tôt. Stocker des palettes de briques sur un béton jeune ou retirer les étais au bout de quelques jours entraîne flèche et fissures.
• Des réservations oubliées. Un perçage après coup peut couper un acier de nervure. Pour une grande ouverture, l'avis d'un ingénieur structure est indispensable.
• Une cloison parallèle aux poutrelles sans renfort. La poutrelle cède peu à peu sous le poids de la cloison, qui finit par fissurer.

La pose des poutrelles et des entrevous va vite. Pour une maison courante, une équipe expérimentée pose un niveau en un à deux jours en général. Le coffrage et les aciers du chaînage, le treillis et les réseaux demandent encore un ou deux jours. Le coulage d'un niveau se fait habituellement en une journée.

Le plus long, c'est l'attente. Le béton atteint sa résistance de calcul au bout d'environ 28 jours. C'est en général à ce moment qu'on retire les étais, sauf indication contraire du bureau d'études ou du fabricant. Certaines méthodes admettent un désétaiement progressif plus tôt, mais uniquement selon le plan. Par temps froid, le béton durcit plus lentement et le délai s'allonge. On peut marcher prudemment sur le plancher au bout de quelques jours. N'y stockez pas de matériaux lourds tant que les conditions de l'étude de structure ne sont pas remplies.

Si vous voulez enchaîner avec la maçonnerie de l'étage, demandez au bureau d'études à partir de quand c'est possible et si les étais doivent rester en place. Monter des murs sur un plancher encore étayé est courant, mais cela doit être prévu.

À la réception, concentrez-vous sur ce qui sera difficile à corriger ensuite. Une partie des contrôles se fait avant le coulage, une autre après le désétaiement. Il est recommandé d'y associer le maître d'œuvre.

• le type, la longueur et la position des poutrelles correspondent au plan de pose ;
• les appuis ont la longueur prescrite et les poutrelles reposent sur un lit de mortier ;
• les poutrelles doublées et les chevêtres sont là où le plan les prévoit ;
• les entrevous sont entiers, jointifs, et ceux de rive sont obturés ;
• les aciers du chaînage et le treillis soudé sont posés selon le plan et sur cales ;
• le contrôle des aciers avant coulage est consigné dans un compte rendu ;
• les boîtes de centre et les réservations sont aux emplacements convenus ;
• le bon de livraison du béton confirme la classe prescrite ;
• la surface de la dalle de compression est plane, sans grosses fissures ni nids de cailloux ;
• la sous-face est plane après désétaiement, sans flèche visible ;
• aucune fissure n'apparaît à la jonction entre plancher et murs ;
• les étais n'ont été retirés qu'au terme fixé par le plan ou le bureau d'études.