capillarité (suite)

Pour les étages supérieurs d’une construction civile ou industrielle, la durée d’ascension capillaire peut être très longue et faire apparaître des désordres (efflorescences, taches d’humidité persistantes, chute des plâtres, cloquage des peintures, décollement des papiers peints, moisissures, etc.) longtemps après l’achèvement des travaux et longtemps après leur réception, alors que tout semblait parfait des mois durant, après la mise en service.

Effets de la capillarité dans les constructions civiles et industrielles

De nombreux mécomptes sont fréquemment rencontrés qui ont pour origine la capillarité (ou hygroscopicité) des matériaux et des constructions bâties avec ceux-ci, en particulier dans les murs verticaux. Ces effets nocifs sont bien plus fréquents et s’étendent bien plus loin que ceux de la simple perméabilité ; les matériaux à gros pores sont perméables et, en même temps, très peu hygroscopiques. La perméabilité n’a qu’une action directe, très étroitement limitée et assez rare, par exemple pour des constructions en bordure d’un cours d’eau, dans les parties basses, sous le niveau moyen des eaux (sous-sols, caves). Au contraire, rien n’est plus insidieux, plus étendu en surface, plus différé parfois que l’action nocive de la capillarité ; l’humidité se propage dans toutes les directions, ascendantes, horizontales, descendantes, en des points inattendus, souvent fort éloignés des sources où s’alimente l’envahissement capillaire.

L’origine des eaux capillaires est multiple : eaux de la nappe phréatique et eaux d’infiltration, qui agissent à la base des fondations ; eaux de ruissellement, qui attaquent le pied des murs ; eaux de pluies battantes, qui fouettent le flanc des murs exposés ; condensation de brouillards et embruns au voisinage de la mer.

Origine et propagation de l’humidité dans les murs

Si la propagation de l’humidité des murs d’une construction a généralement une cause unique (envahissement capillaire par hygroscopicité), l’origine de l’humidité est multiple : humidité propre des matériaux, humidité du sol de fondation, humidité provenant de condensations à l’intérieur des locaux, ou, par l’extérieur, en raison des pluies fréquentes.

Altérations dues à la propagation capillaire de l’eau

Tout d’abord, les locaux et le mobilier se détériorent. L’impression de confort est réduite par l’accroissement de la conductibilité thermique des murs, en rapport direct avec leur état d’imbibition : une habitation dont les murs sont à la fois capillaires et humides est glacée l’hiver et trop chaude l’été. Les bâtiments se dégradent alors, et les murs souffrent beaucoup du gel en raison de l’expansion, de l’ordre de 10 p. 100, de l’eau qui se glace. En outre, les eaux capillaires véhiculent des sels et des matières solubles, provenant du sol et du sous-sol, qui se concentrent progressivement dans les parties hautes. Il en résulte des efflorescences en surface et des effets d’expansion fissurante à l’intérieur des murs. L’humidification des bétons de ciment et des plâtres entraîne une migration de sulfate de calcium dans le béton ; d’où destruction de ce dernier par formation de « sel de Candlot ». Enfin, l’humidité et les sels dissous provoquent la corrosion électrolytique des armatures du béton armé, ce qui compromet la sécurité des édifices.

Protection contre les effets de la capillarité

Elle est fondée sur deux principes.
1. Il faut couper l’ascension capillaire par la base à l’aide de joints, de barrières d’étanchéité ou hydrofuger rationnellement les murs.
Pour cela, on commence par drainer l’environnement des fondations et par creuser des puisards pour recueillir les eaux collectées. Puis on établit des fondations épaisses, à large empattement, avec des matériaux à faible porosité et surtout très peu hygroscopiques. Si nécessaire, on monte les murs en béton sans sable ou même en béton caverneux, en introduisant dans le béton des adjuvants (entraîneurs d’air et plastifiants réducteurs d’eau). Pour les soubassements, on utilise des matériaux anticapillaires, tels que la meulière. D’autre part, on coupe l’ascension capillaire à la base des murs par l’insertion de plaques horizontales imperméables, non altérables, non fissurables et plastiques, telles que l’asphalte, le feutre bitumé, les feuilles de cuivre recuit, en évitant le plomb, rapidement rongé par l’eau chargée d’alcalis et de chaux en contact avec le béton de ciment.
2. Il convient de faciliter l’évacuation des eaux (qui ont réussi à s’infiltrer dans les murs ou à s’y concentrer) et l’assèchement de ceux-ci. Les murs-rideaux, en éléments métalliques, forment une barrière étanche, ce qui pose un problème pour évacuer l’humidité. D’une manière générale, il faut permettre l’évacuation vers l’extérieur de la majeure partie de l’eau et, pour l’excédent, utiliser des procédés spéciaux de drainage à la base des murs.
— Dans le système « Knapen », on scelle à la base du mur, tous les 30 cm, un ou deux rangs de petits tubes en porcelaine poreuse, légèrement inclinés vers l’extérieur : l’humidité se condense dans les pores des tubes et s’évapore dans l’air extérieur, plus sec.
— Dans le drainage par électroosmose, on place horizontalement dans les murs un conducteur en cuivre qui, grâce à des prises de terre dans le sol, crée une polarité inverse de celle qui est nécessaire à l’ascension capillaire de l’eau. Le long de ce fil, tous les 30 cm, on soude des sondes qui pénètrent dans le mur. On encercle ainsi le bâtiment d’un réseau de sondes qui permet de réaliser l’assèchement par électrophorèse.

M. D.

➙ Tension superficielle.

 M. Duriez, Traité de matériaux de construction (Dunod, 1950 ; 2 vol.). / Société académique Hütte, Des Ingenieurs Taschenbuch (Berlin, 1951-1955, 5 vol. ; trad. fr. Manuel de l’ingénieur, Béranger, 1960-1962, 2 vol.). / A. Caquot et J. Kerisel, Traité de mécanique du sol (Gauthier-Villars, 1956 ; nouv. éd., 1966). / J. Arrambide et M. Duriez, Agrégats, liants et bétons hydrauliques (Éd. du « Moniteur des travaux publics », 1959) ; Nouveau Traité de matériaux de construction (Dunod, 1961-1962 ; 3 vol.).