Points d’article
- Caractéristiques du comportement de la fondation
- Construction et préparation de la fosse
- Installation de coffrage
- Drainage, imperméabilisation et isolation
- Schémas de renforcement utilisés
- Coulage et compactage du béton
En raison du développement rapide du marché immobilier privé, des zones aux conditions hydrogéologiques de plus en plus inadaptées se développent. Si vous êtes personnellement confronté à un tel problème, étudiez la technologie de l’appareil de l’un des types de fondation les plus stables – une dalle monolithique.
Caractéristiques du comportement de la fondation
Sur les sols à soulèvement, affaissement et saturation en eau, le principal moyen d’assurer la stabilité d’un bâtiment est considéré comme une fondation flottante. L’idée principale d’une telle fondation est que le sol a, certes faible, mais en même temps une densité relativement uniforme. Pour cette raison, la probabilité de concentration de stress est généralement négligée. Cependant, il ne faut pas oublier que bien que le sol sous la fondation ait une réaction uniforme, la charge des murs eux-mêmes sera concentrée dans toutes les conditions..
C’est pourquoi, lors du calcul d’une dalle monolithique en tant que fondation, au moins sa résistance structurelle à la déflexion sous l’influence des murs autour du périmètre doit être assurée. Avec une planification compétente et responsable, une marge de sécurité d’environ 20 à 30% est prévue pour la dalle en cas de changement imprévu de la situation hydrogéologique. L’approche la plus scrupuleuse tient compte de toutes les charges et impacts selon SP 20.13330.2011:
- Constante: le poids des structures du bâtiment, y compris la dalle elle-même, la charge opérationnelle des bâtiments (150-200 kg / m2), poids de l’équipement installé ou transport.
- Temporaire: la neige, le poids des matériaux de construction stockés à l’intérieur du bâtiment jusqu’à l’achèvement de la construction, les forces de soulèvement du sol par le gel et la concentration de charges constantes qu’elles provoquent.
- Particularités: surcharges de la fondation dues à des changements irréversibles de la structure du sol, sismiques, ainsi qu’aux contraintes résultant d’une flamme de feu.
Les deux principales façons d’augmenter la résistance de la fondation de la dalle aux charges sont d’augmenter son épaisseur et d’augmenter la teneur en éléments de renforcement. Une dalle monolithique est une fondation de type peu profonde ou généralement non enterrée, ce qui signifie que sa stabilité réelle est limitée par la capacité de support du sol à la profondeur de la couche préparatoire. Si la charge du bâtiment dépasse le produit de la capacité de support et de la surface de base, aucune astuce avec le renforcement de la dalle n’aidera – le bâtiment s’affaissera inévitablement jusqu’à ce qu’il repose contre une couche suffisamment dense de roches sédimentaires. Il est impossible de prédire l’uniformité du tassement avec un tel comportement, au contraire – l’apparition d’un rouleau pendant de tels processus est pratiquement garantie.
Schéma de fondation de la dalle: 1 – sol compacté; 2 – géotextile; 3 – oreiller de sable; 4 – géotextile; 5 – tampon de gravier; 6 – imperméabilisation; 7 – isolation thermique (polystyrène expansé); 8 – renforcement; 9 – dalle monolithique
L’analyse de résistance d’une dalle de fondation monolithique peut être effectuée exactement de la même manière que pour une dalle de plancher, à condition que la charge appliquée soit considérée comme une charge répartie. La dalle de fondation, quelle que soit sa taille, ne peut pas avoir une épaisseur inférieure à 200 mm – c’est l’indicateur minimum pour assurer les couches supérieure et inférieure de béton et la séparation correcte de l’armature du centre. La force d’une telle dalle est plus que suffisante pour la construction d’une maison à un étage avec un grenier en blocs légers ou une construction à ossature encore plus légère. Pour les bâtiments à deux étages, l’épaisseur est généralement comprise entre 220 et 230 mm avec une augmentation correspondante de la taille des tiges de renforcement, en présence d’un sous-sol – 300 mm. Il est également possible d’augmenter la rigidité de la dalle sans augmenter l’épaisseur, mais grâce à une configuration spatiale plus favorable, par exemple avec la mise en place de raidisseurs sous des murs porteurs..
Construction et préparation de la fosse
Pour la dalle de fondation, il est généralement pratiqué pour enlever la couche de sol fertile supérieure. Une fondation flottante peut même reposer sur un sol meuble, cependant, meilleure est la préparation, moins les manifestations de retrait seront prononcées au début. Le compactage est nécessaire pour la préparation, et il est très problématique de l’exécuter si le sol a une plasticité et une viscosité élevées. Mais l’approfondissement résout non seulement ce problème: cela réduit la perte de chaleur du bâtiment, et la dalle peut se trouver à presque n’importe quelle profondeur, ce qui permet de construire un sous-sol..
Les dimensions de la fosse et du coussin doivent être de 70 à 100 cm plus grandes que la dalle de chaque côté pour la construction technologique de la zone aveugle. Lorsque le sol du chantier a été enlevé et enlevé, le fond et les murs sont nettoyés à la main pour obtenir la géométrie correcte. Une dalle monolithique ne peut être disposée que dans des zones horizontales avec une pente naturelle ne dépassant pas 2: 100, sinon le terrassement doit être utilisé.
La préparation de la dalle consiste à disposer un substrat hygroscopique incompressible. Dans certains cas, il est judicieux d’enlever et de transférer couche par couche et en tassant une couche de support de terre de 50 à 70 cm, mais dans la pratique normale, sa surface est simplement tassée sans labour. Après cela, la fosse est recouverte de géotextiles d’une densité d’au moins 200 g / m2, empêchant le remblai d’être poussé dans le sol. Sur le dessus, une couche de sable de rivière est versée avec un KUP ne dépassant pas 1,1. La couche de préparation de sable est approximativement égale à l’épaisseur de la dalle, mais peut être plus épaisse. Le sable doit être versé en couches de 50 à 70 mm et soigneusement compacté par vibration. Chaque couche est nivelée avec une règle selon des balises compactées préalablement coulées fixées à un niveau ou à un niveau hydraulique. La couche de finition supérieure doit être enlevée avec un niveau dans le plan horizontal avec une tolérance de pas plus de 2 mm / m.
Sur le sable, une autre couche de géotextile est posée et du gravier de granit est coulé avec une épaisseur totale de couche allant jusqu’à 15 cm. Il est optimal si le remblai de gravier est disposé en deux couches: la couche inférieure avec une fraction de 15–25 et la supérieure avec une fraction de 5–20. La préparation de gravier peut être remplacée par une fondation de la marque M100 ou M150, sa tâche principale est de répartir la charge sur l’oreiller et de fournir un plan plat pour le dispositif de la galette à tarte. Les couches de sable et de gravier doivent être absolument denses après l’achèvement du remplissage afin qu’aucune trace de chaussures ne reste sur le sable et que le gravier ne se comprime pas sous le poids de l’équipement de construction. Si la couche de support du sol n’est pas représentée par de l’argile dense, elle est autorisée à se compacter en rinçant avec de petites portions d’eau..
Installation de coffrage
En raison de la faible hauteur de la dalle, le coffrage est disposé selon le schéma le plus simple. Dans la plupart des cas, il est représenté par une rangée de plateaux autour du périmètre, assemblés à partir de matériaux en feuille sur un cadre en bois de 60×60 mm. Il faut savoir que lors de la construction d’une dalle monolithique, les parois de la fosse ne sont pas utilisées comme moule de coulée..
En raison de la faible hauteur du produit en béton, le coffrage ne subit pas de pression statique significative, cependant, en raison de la grande masse de béton, il est soumis à des coups de bélier importants. Pour cette raison, le haut et le bas du coffrage nécessitent un support fiable contre le sol. Ceci est réalisé en enfonçant des traverses en bois à une distance de 80 à 100 cm à l’extérieur des ponts. Les entretoises des planches sont vissées aux traverses: une horizontale pour soutenir la ceinture inférieure du pont et une inclinée pour la partie supérieure.
La principale vulnérabilité du coffrage pour la dalle de fondation est considérée comme les angles droits externes et internes. En plus de supporter les ponts convergents, ils sont en outre fixés avec des entretoises ou des coins métalliques supérieurs. Les entretoises doivent rester jusqu’à la fin du déversement de béton dans le moule, elles peuvent être retirées avant le nivellement.
Drainage, imperméabilisation et isolation
Étant donné que la fondation de la dalle est généralement située dans la couche de sol gelé, son imperméabilisation est nécessaire. Le degré de capacité de localisation de l’hydrobarrier est déterminé par la hauteur du GWL. Pour éviter la pénétration capillaire d’humidité dans le béton, des films imperméabilisants ou des matériaux de toiture avec soudure d’un chevauchement de feuilles d’environ 100 mm sont suffisants.
Si le niveau des eaux souterraines monte jusqu’au plan de litière de la préparation, l’utilisation de membranes d’étanchéité est nécessaire, dont le chevauchement est scellé avec un revêtement d’étanchéité. L’hydro-barrière est posée avec un chevauchement sur les parois du coffrage, aux coins intérieurs, le matériau doit être soigneusement coupé afin de ne pas violer la géométrie du moule de coulée.
Dans certains cas, au lieu d’utiliser des membranes coûteuses, il est judicieux d’abaisser artificiellement le GWL par drainage. Cela doit être fait avant même le dispositif de préparation du sable et du gravier: le long du contour de la fosse, une tranchée d’environ 25-30 cm de profondeur est creusée, qui est recouverte de géotextiles. Les tuyaux du système de drainage sont insérés à l’intérieur avec une pente vers un point de collecte commun, où un puits de drainage est monté. Avant de démarrer le dispositif de préparation, les tranchées du système de drainage sont remplies de grosse pierre concassée, qui est soigneusement enfoncée.
L’isolation d’une dalle monolithique n’est pas requise dans les cas où le bâtiment sera chauffé en hiver. Deux sources de chaleur – géothermie et chaleur pénétrant à travers le poêle – maintiennent une température positive sous le bâtiment. Les fuites de chaleur sous la dalle peuvent également être évitées en isolant la zone aveugle. Pour les bâtiments non chauffés, il est pratiqué de poser du polystyrène expansé PSB-S 25, qui a une résistance à la compression d’au moins 120 kPa, au-dessus de la couche de préparation des plaques. Lors de la pose d’isolant sous la dalle, l’étanchéité est toujours située sous protection thermique.
Schémas de renforcement utilisés
Le schéma classique de renforcement d’une dalle monolithique consiste en deux rangées de treillis constitués de tiges AIII d’un diamètre de 12 à 16 mm. La taille des cellules des deux mailles est comprise entre 20 et 25 mm, de sorte que l’épaisseur de l’armature est choisie en fonction de la teneur minimale en acier d’environ 0,2% dans les deux sections transversales de la dalle.
L’installation des raccords commence par l’installation de bouchons d’écartement offrant une épaisseur de couche de protection de 50 mm. Des tiges de renforcement longitudinales sont posées sur les bouchons, situés avec un pas de 20 à 25 cm, et sur eux – des barres transversales, formant ainsi un maillage. Toutes les intersections du ferraillage sont connectées, une barre verticale est soudée tous les trois pour éloigner la rangée supérieure de ferraillage.
Les barres longitudinales de la troisième rangée sont soudées aux barres, puis celles qui n’ont pas de fixation rigide au renfort structurel vertical sont placées dans le moule. Sur les tiges longitudinales soudées, des tiges transversales sont appliquées et liées, puis les autres sont soulevées et attachées à elles par le bas, tout en maintenant le pas d’installation nominal. S’il est nécessaire d’augmenter la longueur des tiges de renfort, elles sont reliées avec un chevauchement d’au moins 50 diamètres nominaux.
Si, selon le projet, la dalle présente des nervures de rigidification inférieures, celles-ci sont formées au moyen de tranchées dans la couche de préparation, renforcées par un coffrage permanent en tôle. Dans le même temps, l’espace entre les tranchées – les soi-disant bacs à sable – est compacté étroitement et aligné le long des bords supérieurs du coffrage à nervures. Le renforcement des protubérances est réalisé avec des inserts encastrés en forme de U, qui sont ensuite reliés aux deux rangées du treillis de renforcement de la dalle. En tant que renfort de travail pour les nervures, deux rangées de tiges sont utilisées, situées dans les coins inférieurs des ancrages en forme de U. Lors de l’installation d’un renfort de nervure, il ne faut pas non plus oublier la couche de protection minimale de 50 mm..
Coulage et compactage du béton
La dalle de fondation est coulée avec du béton de classe de résistance au moins B25. Si nécessaire, des plastifiants entraîneurs d’air peuvent être utilisés, en cas d’auto-préparation du mélange, des retardateurs de prise pour éliminer les joints froids. La fraction de charge dans le béton ne doit pas dépasser 1/5 du maillage du treillis d’armature.
Le béton est coulé à partir de l’un des coins extérieurs. Dans ce cas, un compactage systématique du mélange est effectué avec un vibrateur profond au fur et à mesure du remplissage du formulaire. Le nivellement de la dalle est effectué avec une longue bande après l’achèvement du remplissage du coffrage ou de sa section séparée, limité par un coffrage d’au moins trois côtés.
Si le temps chaud et ensoleillé persiste dans la première semaine après le versement, la planche doit être maintenue humide et / ou recouverte de papier d’aluminium. Habituellement, pour un meilleur revêtement de sol, la dalle est poncée avant de commencer la construction des murs, mais il est préférable de le faire au plus tôt le 20e jour d’exposition..
Est-il difficile de construire soi-même une dalle monolithique pour la fondation d’une maison ? Combien de temps cela prend-il généralement et quelles compétences techniques sont requises pour réussir ce projet ?