Pierres minces attachées : soignez la mise en œuvre !

Batirama

12/05/2012 0

Pierres minces attachées : soignez la mise en œuvre !

La technique des revêtements muraux attachés en pierre mince offre de nombreux avantages si la mise en œuvre est soignée

Avec pas moins de 300.000m^₂ posés chaque année en France, les revêtements de façades en pierres attachées connaissent, depuis leur apparition dans les années 50, une notoriété en dents de scie.

A l’origine : des sinistres apparus de ci de là sur des ouvrages comme l’Opéra Bastille ou la Grande Arche de la Défense à Paris. Si l’expertise du premier a été provoquée par la chute d’une pierre simplement collée au mastic (au lieu d’être attachée), la pathologie des façades de la Grande Arche consistait en la décohésion granulaire des pierres utilisées.

Des désordres divers

Mais d’autres types de désordres peuvent également être rencontrés. Citons :

La casse des pierres. Elle peut intervenir à la suite d’une mise en compression des plaques faute d’une bonne réalisation des joints de fractionnement, d’une mauvaise fixation des attaches dans le support ou des plaques elles-mêmes, de l’oubli des cales dans les joints horizontaux, de défauts dans les pierres au niveau des points d’attache, etc. ;
les problèmes d’étanchéité à l’air et à l’eau par suite d’une incompatibilité entre les attaches utilisées et le support ;
les défauts esthétiques sur les pierres comme des coulures, faute de protection d’étanchéité, des tâches grasses au niveau des joints souples ou des points d’attache, dues à la migration des solvants des mastics, des auréoles, conséquences d’une absence de vide d’air entre l’isolant et la plaque de pierre, etc.

Et pourtant un DTU…

Comme on peut le voir, toutes ces pathologies sont principalement dues à de mauvais choix lors de la mise en œuvre. Pourtant, depuis plus de 20 ans, un texte normatif régit l’ensemble des éléments à prendre en compte lors de la réalisation de tels travaux : le NF P65-202 “Revêtements muraux attachés en pierre mince”, communément appelé DTU 55.2.

Actuellement composé de deux cahiers, un pour les clauses techniques et un pour les clauses administratives, il est en cours de révision afin notamment de tenir compte des évolutions techniques et mettre à jour les références normatives (voir page 32).

Le point de départ reste toutefois le même : il n’existe pas de bonne mise en œuvre sans une conception bien étudiée et des matériaux conformes aux normes en vigueur. C’est la raison pour laquelle on s’attachera à utiliser des plaques de pierres naturelles répondant aux spécifications de la norme NF B10-601.

Leur épaisseur dépendra de la nature de la pierre, des dimensions de plaques souhaitées, du type d’attaches, de l’importance des sollicitations et du mode de pose (revêtements attachés par agrafes métalliques avec polochons, revêtements fixés par attaches métalliques sans polochon ou revêtements fixés sur ossature intermédiaire).

Alors, pour faire bénéficier à vos clients des nombreux avantages de cette technique (valorisation et réduction du poids d’une façade, isolation thermique par l’extérieur hors du commun, etc.), respectez les règles de l’Art et soignez la mise en œuvre !

AVIS D'EXPERT

Jean-Michel Catusse-Bazet,
expert construction

« Pierre attachée : une très faible sinistralité »

Bâtirama : Quelle est la sinistralité liée aux façades réalisées à l’aide de pierres attachées ?

Jean-Michel Catusse-Bazet :

quantitativement, elle est faible. Il existe peu de dossiers. En revanche, quand sinistralité il y a, elle est visible. Elle fait souvent l’objet d’articles de presse, à l’instar de la façade de l’Opéra Bastille à Paris.

Elle se voit également car les experts demandent très souvent en urgence la pose de filets pour garantir la sécurité des passants. Les quelques cas de sinistralité sont plutôt consécutifs à des problèmes de chantier.

Je peux citer la casse du fait de la mise en compression des pierres, les taches sur les pierres du fait de certains mastics de remplissage des joints ou encore la casse de la pierre suite à des phénomènes de dilatation bridée par les systèmes d’attache. Le plus souvent, il s’agit d’incidents localisés d’exécution.

En revanche, nous avons pu noter que lors de la tempête de fin décembre 1999, les façades en pierres attachées s’étaient très bien comportées, malgré des vitesses de vent exceptionnelles. Concernant la mise en œuvre, les normes sont très draconiennes.

Certes, la pierre est une matière non homogène mais la connaissance de la pierre a beaucoup progressé et, par exemple, les défauts de cohésion inter granulaire sont aujourd’hui maîtrisés. A noter des casses de pierre en partie basse des façades qui sont consécutives à des actes de vandalisme, ou des chocs causés par des véhicules ou des passants.

B : Où en est la révision du DTU “pierres attachées” ?

J-M C-B :

elle a bien avancé. Nous travaillons depuis environ un an sur le sujet. La création de sous-commissions permet d’aborder de façon très détaillée les cas particuliers. Il peut s’agir par exemple, d’un type d’attache, de nature de pierres, de la problématique de la résistance au vent.

Ensuite, nous faisons une mise en commun des travaux lors de réunions mensuelles. Pour ce DTU en cours de révision, nous avons repris point par point le DTU 55.2 établi en 2000. Plusieurs volontés ont abouti à cette révision.

Tout d’abord, il fallait rendre le DTU compatible avec les normes européennes. Ensuite, il s’agissait de prendre en compte la nouvelle carte des risques sismiques, d’intégrer les évolutions quasi permanentes des procédés de fixations et des produits, ainsi que la meilleure maîtrise de la qualité de la pierre. Enfin, ce DTU révisé aura subi un toilettage en matière de termes et de définitions utilisés.

Il est apparu à l’usage que certains termes ou schémas pouvaient prêter à confusion. Il était nécessaire d’uniformiser les terminologies avec celles d’autres DTU. Par ailleurs, il est important de souligner la compétence des membres de cette commission de révision.

Les interventions sont d’un excellent niveau, chaque point étant abordé dans le détail. Un avant-projet est actuellement en cours de finalisation. Le projet définitif pourrait voir le jour au quatrième trimestre 2012.

B :

Quels conseils donneriez-vous aux entrepreneurs pour l’assurance de leurs travaux en pierres attachées?

J-M C-B :

tout d’abord, lors de la lecture du CCTP établi par la maîtrise d’œuvre, il est nécessaire de vérifier si la nouvelle carte des risques sismiques a bien été prise en compte. Cette nouvelle cartographie a fait évoluer la prise en compte des risques.

Ensuite, il vaut mieux déclarer à son assureur tout chantier, même de faible importance car des difficultés techniques peuvent apparaître indépendamment de son importance. Par ailleurs, parce qu’il n’est pas possible d’aborder la mise en œuvre de pierres attachées de manière empirique, il faut constituer ou faire constituer par un bureau d’études externe un dossier technique détaillé.

Enfin, au cas par cas, il vaut mieux demander à son assureur une police nominative de chantier de manière à instaurer avec lui une relation de confiance. La faible sinistralité atteste, s’il en était besoin, du haut niveau de compétence des entreprises mettant en œuvre la pierre attachée.

L’évolution de la demande des maîtres d’œuvre et de la technique nécessitent néanmoins de ne pas relâcher notre vigilance sur ce produit de haute technicité qui contribue à valoriser le patrimoine bâti.

Propos recueillis par Stéphanie Lacaze Haertelmeyer

Solution n° 1 : revêtements attachés par agrafes métalliques avec polochons

Il s’agit d’un système constitué de plaques de pierre fixées à un support par des agrafes enrobées dans un polochon placé dans l’épaisseur de la lame d’air ventilée ménagée entre le revêtement et le support porteur.

Les revêtements attachés par agrafes métalliques et polochons ne sont admis que si les conditions ci-après sont respectées simultanément :

absence d’isolation du côté extérieur du mur support ;
joints entre les pierres :
- laissés vides pour les bâtiments en situation a, b ou c (voir NF DTU 20.1?P3), de hauteur inférieure ou égale à 18 m ;
- remplis pour les bâtiments en situation a, b, c ou d (voir NF DTU 20.1?P3), de hauteur inférieure ou égale à 28 m ;
surface des plaques de pierre inférieure ou égale à 1 m2, dont la plus grande dimension n’excèdera pas 1,40 m ;
distance entre la plaque de pierre et son support (lame d’air) entre 2 à 5 cm.

Les agrafes métalliques doivent être composées de fil inoxydable dans la masse et avoir un diamètre minimal de 4 mm en extérieur et 3 mm en intérieur. Au nombre de quatre par plaque en partie courante dans les champs horizontaux ou verticaux des plaques, elles peuvent être soit :

scellées au mortier dans le support (béton armé ou non, béton de granulats légers, briques pleines ou perforées, blocs pleins ou perforé de béton de granulats courants ou légers, maçonneries de pierre naturelle) ;
fixées mécaniquement dans une cheville ancrée dans le support (béton armé ou non).

D’autres combinaisons “type de fixation/support” peuvent être envisagées sous réserve de justifications techniques particulières.

Les polochons, quant à eux, doivent complètement enrober les attaches et recouvrir les scellements lorsqu’ils existent. Généralement, leur diamètre est de 10 cm et leur épaisseur égale à celle de la lame d’air entre la plaque de pierre et son support.

Non continus, ils peuvent être faits en plâtre (uniquement pour les revêtements intérieurs) ou en mortier de même composition que celui du mortier de scellement (pour les revêtements intérieurs ou extérieurs).

La fixation des plaques se fait par une pénétration minimale de l’agrafe de 25 mm, dans un trou dédié à cet effet, d’au moins 30 mm de profondeur, sur le chant de la plaque de pierre. Les axes des trous doivent respecter les prescriptions données dans le DTU 55.2.

Lors de la réalisation de revêtements muraux attachés par agrafes métalliques et polochons, trois types de joints doivent être exécutés :

joints courants entre plaques : d’épaisseur comprise entre 5 et 10 mm, ils peuvent être garnis au mortier de ciment ou laissés vides ;
joints du gros œuvre et de dilatation : ils doivent être réalisés dans la même largeur et sensiblement aux mêmes emplacements dans les plaques de pierre ;
joints de fractionnement : ils sont à prévoir tous les 3 m en horizontal (tous les 6 m en intérieur – le joint sous la 1re assise est laissé vide), tous les 8 m et aux extrémités des façades en vertical.

Solution n° 2 : Revêtements fixés par attaches métalliques sans polochon

Généralement, ce type de système est constitué de plaques de pierre fixées par des pattes mécaniques, ancrées par des chevilles métalliques au support. Une lame d’air ventilée est ménagée entre le revêtement et le support, ou la sous-couche d’isolation fixée sur le support.

Les prescriptions minimales et limites d’emploi des revêtements fixés par attaches métalliques sans polochon sont les suivantes :

lame d’air ventilée d’au moins 2 cm d’épaisseur ménagée entre le dos de la plaque de pierre et le support ou l’isolant fixé sur le support ;
joints entre les pierres garnis au mortier si :
- bâtiment de hauteur inférieure ou égale à 28 m ;
- surface des plaques de pierre inférieure ou égale à 1 m^₂ ;
- la plus grande dimension des plaques n’excèdera pas 1,40 m.

Les pattes métalliques doivent être inoxydables dans la masse et réglables dans les trois directions. Au nombre de quatre par plaque en partie courante dans les champs horizontaux ou verticaux des plaques,
elles peuvent être soit :

scellées au mortier dans le support (béton armé ou non, béton de granulats légers, briques pleines ou perforées, blocs pleins ou perforé de béton de granulats courants ou légers, maçonneries de pierre naturelle) ;
fixées mécaniquement dans une cheville ancrée dans le support (béton armé ou non).

Un nombre plus important d’attaches peut être envisagé dans le cas de plaques de pierre de grandes dimensions. Comme pour les fixations avec polochons, d’autres combinaisons “type de fixation/support” peuvent être envisagées sous réserve de justifications techniques particulières.

La liaison entre les plaques et les attaches se fait, en général, de manière invisible par des ergots cylindriques pénétrant dans les chants des plaques de pierre. Constitué d’une tige métallique de même nature que l’attache, l’ergot a un diamètre variable entre 4 et 8 mm et une longueur suffisante pour permettre une pénétration minimale de 25 mm dans le chant de la pierre.

Les trous recevant les ergots doivent avoir un diamètre supérieur de 0,5 à 3 mm à celui de l’ergot. Au même titre que la réalisation de revêtements muraux attachés par agrafes métalliques et polochons, trois types de joints doivent être exécutés :

joints courants entre plaques : de largeur inférieure ou égale à 6 mm, ils peuvent être calfeutrés avec un mastic élastomère ou laissés vides ;
joints du gros œuvre et de dilatation : ils doivent être réalisés dans la même largeur et sensiblement aux mêmes emplacements dans les plaques de pierre ;
joints de fractionnement : ils sont à prévoir tous les 3 m en horizontal (le joint sous la 1re assise est laissé vide), tous les 8 m et aux extrémités des façades en vertical.

Solution n° 3 : Revêtements fixés sur ossature intermédiaire

Les systèmes de revêtements fixés sur ossature intermédiaire sont constitués de trois parties : une ossature métallique fixée au support, une lame d’air de 2 cm minimum et les plaques de pierres fixées directement sur l’ossature.

Les systèmes de revêtements fixés sur ossature métallique se composent de trois parties :

une ossature intermédiaire : elle est liée au support par fixation de chevilles métalliques ou scellement. La libre dilatation des matériaux doit être respectée, l’ossature doit ainsi pouvoir suivre les déformations prévisibles du gros œuvre ;
une lame d’air ventilée d’au moins 2 cm entre la pierre et le support ou l’isolant thermique fixé sur le support ;
les plaques de pierre fixées mécaniquement sur l’ossature : la fixation des attaches sur l’ossature intermédiaire peut se faire par vissage, boulonnage, soudure ou tout autre dispositif équivalent, en prenant garde de conserver un système antiglissement.

La fixation des attaches sur les plaques se fait de la même manière que pour les systèmes de revêtements muraux précédents.

Les joints sont réalisés en respectant les mêmes principes que pour les systèmes précédemment détaillés.

INFOS PRATIQUES

Textes de référence

DTU 55.2 (NF P65-202) : Travaux de bâtiment - Revêtements muraux attachés en pierre mince
NF B10-601 : Produits de carrières - Pierres naturelles - Prescriptions générales d’emploi des pierres naturelles
NF DTU 20.1 : Travaux de bâtiment - Ouvrages en maçonnerie de petits éléments - Parois et murs

Les normes et NF DTU sont disponibles auprès de l’AFNOR (www.boutique.afnor.org) ou du CSTB (boutique.cstb.fr).