Introduction
La véritable force d'un bâtiment réside dans ses fondations. De bonnes fondations sont essentielles pendant la construction, car elles soutiennent la structure au-dessus d'elles et la maintiennent debout. C'est la base de tout.
Mis à part les jeux de mots horribles, des fondations mal construites signifient un bâtiment mal construit. C'est pourquoi on ne saurait trop insister sur l'importance d'un bon coffrage ou d'une bonne sous-couche en béton pour garantir la solidité des fondations.
C'est essentiel car les fondations de votre bâtiment sont exposées à de nombreux risques, tels que le soulèvement, l'affaissement ou même les dommages causés par le gel et l'humidité. Les bases étant posées, entrons dans le vif du sujet.
** Cet article est fourni à titre d'information uniquement.
DANS CET ARTICLE, VOUS APPRENDREZ...
Comprendre la mousse de construction
Il existe tellement de types de mousse qu'une série entière d'articles serait nécessaire pour les expliquer. Entrons donc dans le vif du sujet et discutons des mousses utilisées explicitement dans les fondations. Il existe de nombreux types de mousse dont nous pouvons parler :
● Le polyéthylène
● le polystyrène
● Polypropylène
● Polyuréthane
Cela fait beaucoup de "polys...". Cet article va faire la lumière sur le type de mousse qui se démarque nettement des autres en termes de qualité : la mousse de polyéthylène ou mousse PE !
L'une des principales raisons pour lesquelles la mousse PE est considérée comme un excellent choix de mousse pour les fondations de construction est sa stabilité dimensionnelle exceptionnelle et ses caractéristiques de récupération, qui offrent une protection optimale contre les chocs. En gros, elle peut encaisser un coup de poing, un écrasement ou un écrasement et revenir en force, si l'on peut dire.
La mousse PE est utilisée dans toute l'industrie de la construction pour remplir les joints, entre ou sous les dalles de béton, et comme isolant structurel. Ses propriétés à cellules fermées, que nous aborderons dans un instant, la rendent si favorable.
Toutefois, si elle est utilisée sous terre, la mousse de PE présente également une résistance à la moisissure et aux produits chimiques, un transfert de chaleur et une capacité à repousser la vermine ou les insectes.
Quelles sont les principales caractéristiques de la mousse de polyéthylène?
L'un des facteurs les plus importants que nous avons brièvement évoqués est que la mousse de polyéthylène est une mousse "à cellules fermées". Cela signifie que sa structure est constituée de millions de petites bulles isolées les unes des autres. Ces millions de compartiments isolés ont fusionné pour résister à l'eau tout en offrant une grande résistance et une rigidité qui ne sont pas présentes dans les mousses à cellules ouvertes.
Outre la résistance à l'eau, la mousse PE se distingue par sa résistance aux solvants, aux produits pétroliers et, comme nous l'avons déjà mentionné, à la croissance des moisissures et des bactéries.
La mousse PE est forgée à partir de composés polymères chauffés et pressés en forme, ce qui signifie que des additifs peuvent être ajoutés à la formule lors de la création de la mousse pour lui donner certaines caractéristiques, comme des valeurs R accrues. Cela signifie qu'une feuille de mousse PE fabriquée avec des additifs isolants aura une valeur R constante sur l'ensemble de la forme.
Comme d'autres mousses, la mousse de PE est disponible en différentes densités pour différentes applications. Plus la densité du polyéthylène est élevée, plus les parois cellulaires sont petites et potentiellement épaisses, ce qui crée un matériau plus robuste.
Comment la mousse de polyéthylène peut-elle aider mes fondations en béton?
La mousse de polyéthylène possède une résistance et une rigidité excellentes, ce qui permet de résister au fluage. Non, nous ne parlons pas ici de créatures rampantes ; le " fluage " de la construction est le terme qui désigne l'augmentation de la déformation d'un élément structurel sous l'effet d'une charge constante.
Essentiellement, si vous avez coulé une fondation en béton, la "charge" du béton sera placée sur votre sous-couche aussi longtemps que le bâtiment tiendra debout, vous avez donc besoin d'un matériau suffisamment résistant pour supporter cette charge et repousser les effets prolongés du fluage de compression.
La mousse PE se comprime et se rétablit contre la charge de la fondation tout en résistant aux vibrations et en absorbant les chocs.
La forme de vide par excellence pour la sous-couche de béton
Les directeurs de la construction et les ingénieurs doivent être efficaces et ne sélectionner que les meilleurs matériaux pour leurs projets. Construire une structure sur des fondations fragiles ne peut qu'engendrer des problèmes.
Comme nous le savons, la mousse PE est à la hauteur de ces problèmes grâce à sa résistance à des phénomènes tels que le fluage par compression. De nombreux ingénieurs et maîtres d'ouvrage choisissent une mousse de sous-couche comme matériau de remplissage léger en raison de sa résistance structurelle,
La mousse PE est également très appréciée en raison de sa légèreté. La mousse PE est très facile à gérer et permet également de réduire les coûts en limitant la main-d'œuvre et les ressources nécessaires à l'installation. En même temps, la structure cellulaire fermée de la mousse PE crée une résistance à l'humidité en fournissant une isolation continue.
Autres informations sur l'imperméabilisation à la mousse de polyéthylène
L'imperméabilisation de vos fondations peut être une partie essentielle du processus car elle permet d'empêcher la moisissure et d'autres accumulations de s'accumuler sous la dalle de fondation.
Il est donc important d'avoir un matériau de remplissage durable qui peut résister à l'épreuve du temps et à l'accumulation de moisissures nocives ou d'autres contaminants.
La mousse PE résiste aux moisissures parce qu'elle n'absorbe pas l'eau, ce qui peut entraîner la détérioration de la sous-couche et exposer les fondations aux facteurs climatiques et au gonflement du sol.
Pourquoi la mousse de construction en polyéthylène est-elle un bon isolant?
La mousse PE est excellente pour l'isolation des objets. L'une des raisons en est sa grande souplesse. La mousse PE peut se plier sans compromettre la valeur d'isolation, en suivant les contours des fondations ou même des tuyaux souterrains.
Les feuilles de mousse PE peuvent également être doublées et collées avec un adhésif, puis découpées pour obtenir la taille exacte de la forme requise afin de doubler les propriétés isolantes. Pour revenir aux commentaires précédents, vous pouvez utiliser la mousse PE pour isoler une zone exposée aux solvants et autres produits pétroliers qui peuvent entraîner la détérioration ou la désintégration de la barrière isolante.
Importance de la compression de la mousse
Maintenant que nous connaissons la mousse de construction et certaines de ses capacités, il est important d'insister sur l'une des caractéristiques les plus précieuses des formes de vide : sa capacité à comprimer et à supporter la charge de la fondation.
La couche de mousse isolée "porte" la fondation et doit donc être capable de supporter un certain niveau de charge. Nous savons que la mousse PE excelle dans ce domaine, et si elle reste le premier choix des entrepreneurs, c'est en partie parce que certaines régions ont des codes ou des spécifications techniques auxquels la sous-couche de construction doit répondre pour pouvoir être utilisée. Veillez toujours à ce que votre sous-couche de construction soit adaptée au travail à effectuer.
La résistance et la capacité de compression de la mousse dépendent de sa densité. Toutefois, les sous-couches en mousse de qualité structurelle résistent aux contraintes des charges structurelles. Plus la densité de la mousse est élevée, plus la capacité de charge est importante. En règle générale, la mousse PE présente une résistance impressionnante (de l'ordre de 10 à 60 psi, en fonction de la densité).
L'association de la résistance à la compression et de l'élasticité de la mousse est également un point clé lorsqu'il s'agit de mousse de construction. La résilience est la capacité de la mousse à retrouver sa force lorsque la charge est appliquée.
La résistance à la compression d'une mousse correspond à la capacité de la mousse à recevoir la charge, tandis que la résilience correspond à la capacité de la mousse à "se repousser" contre la charge de la fondation et à conserver sa forme. Les mousses de haute qualité peuvent avoir un pourcentage de résilience ou de récupération de 90 % de la dimension originale après l'application de la charge.
La résistance à la compression et la résilience élevées sont-elles reconnues dans l'industrie?
De nombreuses organisations qui testent et établissent des normes de construction accordent de l'importance à la résistance à la compression et à l'élasticité. Parmi ces organisations qui ont établi des normes en la matière, on peut citer :
● American Society for Testing and Materials (ASTM)
● Laboratoires des assureurs du Canada (CAN-ULC)
● le Centre canadien des matériaux de construction (CCMC).
En raison des densités plus élevées de la mousse de polyéthylène à cellules fermées, elle répond non seulement aux exigences de qualité structurelle, mais aussi aux exigences d'isolation pour les zones géographiques qui endurent des cycles climatiques balayés et des conditions de sol qui s'adaptent.
Ainsi, non seulement les mousses plus résistantes à la compression protègent la structure de la dalle/fondation, mais elles peuvent également protéger contre les différents phénomènes du sol et les contraintes de charge dues aux fluctuations de température au-dessus et au-dessous de la dalle.
Ceci nous amène au plus grand facteur environnemental agissant sur la fondation : l'expansion du sol. Examinons-le.
Lutter contre le fluage de compression et l'expansion du sol
Gonflement des sols: Sommes-nous en train de rétrécir ou de gonfler?
Le retrait ou le gonflement sont des changements de volume qui se produisent lorsque la teneur en eau varie dans les sols riches en argile. Les pressions de gonflement peuvent provoquer ce que l'on appelle un "soulèvement", c'est-à-dire le soulèvement de structures. L'affaissement ou le "rétrécissement" est le tassement d'une structure.
Ce phénomène de retrait-gonflement est le géorisque le plus dommageable dans la plupart des climats nordiques, en particulier ceux qui connaissent des cycles de gel-dégel variables. Aux États-Unis, les dommages causés aux bâtiments et aux infrastructures sont estimés à plus de 15 milliards de dollars par an. L'American Society of Civil Engineers estime qu'une structure ou un bâtiment sur quatre est endommagé par des problèmes de retrait-gonflement du sol.
Les sols à grains fins, riches en argile, peuvent absorber de grandes quantités d'eau après une pluie, devenant ainsi collants et lourds. Parallèlement, les sols riches en argile peuvent devenir très durs lorsqu'ils sont secs, ce qui entraîne un rétrécissement et une fissuration du sol. Ce processus de durcissement et de ramollissement est ce que nous appelons le comportement "retrait-gonflement".
Dans de nombreuses régions de l'hémisphère nord, les bâtiments sont affectés par l'affaissement lié au retrait-gonflement. Dans certaines régions, le retrait est causé par le mouvement du sol en fonction des conditions météorologiques. C'est le cas, par exemple, dans une région comme l'Alberta où les étés sont secs ou, à l'inverse, sur la côte ouest de la Colombie-Britannique où les hivers sont humides.
L'importance du retrait ou du gonflement du sol pourrait également être déterminée par :
● La teneur en eau près de la surface
● le type d'argile présent dans le sol
● la probabilité que l'argile se rétracte ou change de volume.
Le retrait ou le gonflement peut également être lié à un événement naturel/saisonnier et peut être renforcé par des facteurs tels que :
● Le mouvement saisonnier normal du sol avec les changements de précipitations et la croissance de la végétation.
● Un mouvement saisonnier accru avec la plantation, la taille sévère ou l'enlèvement d'arbres ou de haies.
● Les modifications du drainage de surface et de l'aménagement paysager, y compris le béton ou l'asphalte.
● Mouvements à court terme, non saisonniers, résultant de fuites de tuyaux d'alimentation en eau ou de drains.
● Le rétrécissement à long terme dû à des déficits hydriques (sécheresses, diminution des précipitations).
● Le soulèvement à long terme lorsque le volume d'eau augmente (fortes pluies, moussons, etc.).
Soulèvement
Outre le fait qu'il s'agit d'un mot amusant à crier lorsqu'on déplace un objet lourd, le soulèvement se produit lorsque le sol situé sous les fondations pousse le sol vers le haut. Ce phénomène peut causer des dégâts, c'est pourquoi il est essentiel d'avoir une bonne couche de fondation pour le combattre.
Quelles sont les causes exactes du soulèvement?
Le soulèvement est généralement le résultat d'une augmentation du taux d'humidité du sol riche en argile dont nous avons parlé. Si c'est l'été et que vous remarquez beaucoup de jours de pluie, non seulement cela nuit à vos chances de profiter de l'extérieur, mais cela peut aussi signifier que le risque de soulèvement augmente autour des fondations de votre bâtiment.
L'argile elle-même est appelée "sol expansif". Lorsque l'on imbibe l'argile d'eau, elle se dilate, comme si l'on appliquait de l'eau à une petite brique éponge, qui prend alors de l'expansion et se développe.
Les facteurs naturels sont-ils les seuls à l'influencer?
Non, ne faites pas cette erreur. Des facteurs naturels tels que la mort d'un arbre voisin ou de fortes précipitations peuvent provoquer l'expansion du sol. Les racines des arbres aspirent beaucoup d'eau, de sorte que lorsque l'arbre de l'exemple ci-dessus meurt, l'eau reste dans le sol. L'excès d'eau s'infiltre dans le sol et augmente le volume de la nappe phréatique, ce qui accroît le risque de soulèvement.
Toutefois, les travaux de construction ou les problèmes liés aux bâtiments peuvent également provoquer des soulèvements. L'excavation de la couche arable peut provoquer ce que l'on appelle une "libération des contraintes", ce qui signifie que les niveaux inférieurs du sol se dilatent en raison de l'élimination de la pression du sol situé au-dessus, ce qui provoque un soulèvement.
Même un drain cassé à proximité peut entraîner un excès d'humidité dans le sol et un risque accru de soulèvement. C'est pourquoi un vide en mousse PE peut être crucial pour aider à lutter contre le soulèvement. Lorsque la saturation en eau et l'expansion augmentent, la sous-couche en mousse aide à absorber l'expansion pendant le gel ou le gonflement du sol afin d'éviter les fissures et de minimiser les déplacements.
Affaissement (ou rétrécissement)
L'affaissement semble être un mot sévère, et bien qu'il puisse s'agir d'un problème grave, nous pouvons également l'appeler "rétrécissement du sol" pour faciliter la compréhension ! Il s'agit essentiellement d'un abaissement ou d'un affaissement du sol.
Contrairement au soulèvement, qui pousse et soulève les structures, la subsidence est le tassement du sol et l'abaissement des structures. Il peut être déclenché par des perturbations artificielles, une modification des schémas de drainage ou même une réduction de l'eau dans le sol.
Le rétrécissement du sol peut causer des problèmes techniques tels que des dommages aux fondations, aux bâtiments ou aux infrastructures, tout autant que le soulèvement. Les affaissements peuvent parfois être liés à une perte d'eau (ou prélèvement) à travers des roches solubles ou même à un effondrement du sol dans des zones causées par des événements tels que l'exploitation minière ou des travaux d'excavation de masse.
Dans l'ensemble, le temps sec et les températures élevées peuvent provoquer le rétrécissement des sols riches en argile. La sous-couche en mousse PE permet de maintenir l'espace vide rempli malgré la contraction des sols, d'éviter les pressions négatives ou positives sur les tuyaux et de prévenir les déplacements.
Quel rôle le changement climatique jouera-t-il à l'avenir dans le rétrécissement des sols?
Chaque été peut être complètement différent du précédent. Par exemple, l'été 2018 en Amérique du Nord a été l'un des plus chauds jamais enregistrés, tandis que le mois de juin 2019 a été l'un des plus humides jamais enregistrés.
Cependant, nous devons prendre le temps d'analyser tout ce que nous savons sur les changements climatiques et leur impact sur les fondations en béton en termes de conditions de sol. Si les prévisions futures d'étés plus chauds et plus secs se poursuivent et que les augmentations des températures annuelles et des niveaux de précipitations sont correctes, nous pouvons nous attendre à ce que de nombreuses propriétés connaissent une augmentation de l'affaissement ou du soulèvement en raison du changement climatique.
Ce seul fait montre qu'il est essentiel de disposer d'une sous-couche appropriée, étant donné que l'avenir de la construction devrait être confronté à ces défis. Un produit en polyéthylène à cellules fermées répond à cette exigence en résistant aux effets du gonflement du sol et en aidant à prévenir les dommages aux fondations de votre structure.
Le soulèvement dû au gel dans les climats plus froids
Le soulèvement dû au gel se produit dans les régions au climat plus froid, comme le Canada ou le nord des États-Unis. Lorsqu'il fait un froid glacial en hiver, la couche supérieure du sol gèle. Par conséquent, l'eau qui se trouve sous la couche supérieure ne peut pas être libérée et gèle.
Cela crée une situation de cause à effet, car la couche supérieure gelée empêche l'eau sous-jacente de s'échapper et, par conséquent, l'eau piégée gèle, ce qui peut entraîner un gonflement du sol. Ce phénomène s'appelle le premier soulèvement et c'est là que les problèmes peuvent vraiment commencer.
Lorsque la glace gèle sous la ligne du sol dans les climats plus froids, elle peut s'accumuler en plaques épaisses. L'eau piégée sous la zone de gel essaiera toujours de se diffuser vers le haut, mais s'écoulera dans le sol gelé (parfois appelé "lentille de glace"). Il en résulte une sorte d'effet boule de neige. Comme un personnage de dessin animé dévalant la colline dans une boule de neige qui devient de plus en plus grosse, l'eau qui se diffuse en dessous monte et gèle pour augmenter la taille et la pression du sol gelé.
Tous ces phénomènes souterrains se produisent sans que vous vous en rendiez compte. Vous ne vous en apercevrez que lorsqu'il sera trop tard et que le sol se soulèvera contre votre allée ou les fondations de votre sous-sol. Avec le temps, cette expansion et le processus de gel et de dégel peuvent créer des vides entre la couche de sol et votre fondation, centimètre par centimètre, jusqu'à ce que les fissures et les déplacements ne puissent plus être ignorés.
C'est là qu'entre en jeu la forme de vide en polyéthylène?
Vous devriez presque vous y attendre maintenant !
Qu'il s'agisse d'un excès d'eau en automne ou en hiver, d'un manque d'eau pendant un été sec ou d'un cycle constant de gel et de dégel, le gonflement, le rétrécissement ou le soulèvement dû au gel du sol créent des lacunes et des vides qui entraînent des dommages coûteux et des fissures au fil du temps.
Une sous-couche en mousse PE anticipe ce mouvement du sol, agit comme un tampon ou un coussin contre les effets du gel et ajuste les sols. Sa nature très durable signifie qu'elle est conçue pour ne pas se biodégrader avec le temps ou s'effondrer sous le poids des fondations.
En bref
La mousse de construction en polyéthylène est la raison pour laquelle les fondations modernes sont construites plus efficacement. Elles gèrent les pressions exercées par le gonflement, le soulèvement ou le rétrécissement du sol tout en absorbant la compression de la charge de la fondation.
L'intégrité structurelle et la flexibilité accrues de la mousse haute densité permettent un ajustement et une adhésion efficaces le long des surfaces profilées et résistent aux moisissures, à la vermine et aux hydrocarbures.
Il est extrêmement important de poser les fondations d'un projet, car c'est sur elles que l'on construit. Le reste de la structure réussit sur des fondations solides, et la sous-couche en mousse de construction contribue à donner l'assurance qu'il en sera ainsi.
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