Qu'est-ce que la dilatation ?
Les profilés de dilatation désignent de manière générale les profilés utilisés dans les structures pour créer des zones flexibles dans les vides structurels appelés joints de dilatation, permettant ainsi au bâtiment de mieux s'adapter à la dynamique du bâtiment. Le terme « dilatation », d'origine française, signifie élargir ou dilater. Les profilés de dilatation comprennent l'ensemble des profilés fixés de part et d'autre de la structure et les systèmes élastiques qui les relient, conçus pour assurer la continuité de ces espaces de dilatation.
En général, alors que les profilés de joints de dilatation étaient initialement constitués de deux cornières en acier remplies de matériau élastique, le développement des méthodes de production, les progrès des normes parasismiques et la multiplication des joints de dilatation ont entraîné une augmentation de l'utilisation de profilés en aluminium, de joints en EPDM, de joints en PVC souple et de joints en élastomère thermoplastique. De même, en lien avec l'évolution des matériaux de construction, l'utilisation de l'acier inoxydable dans les profilés de joints de dilatation a également connu une forte progression.
Depuis le dernier quart du XXe siècle et le début du XXIe siècle, les grands projets impliquent des structures occupant de vastes superficies. Parmi celles-ci figurent des immeubles de grande hauteur reliés à des bâtiments plus bas. Bien que peu visibles pour le grand public, les joints de dilatation sont pourtant omniprésents dans de nombreux édifices contemporains : centres commerciaux, aéroports, immeubles de bureaux, bâtiments publics, hôpitaux… Ils servent à la jonction des revêtements de sols, de murs et de plafonds, notamment dans les zones humides et sur les terrasses, et contribuent au confort des usagers dans les parkings. Les joints de dilatation ne constituent pas une solution isolée ; leur mise en œuvre doit impérativement répondre aux exigences de la structure, avant et après sa construction.
-Passage à travers l'espace de dilatation avec une certaine amplitude de mouvement.
- Compatible avec les solutions d'étanchéité lorsque nécessaire.
-La structure doit pouvoir résister aux charges dynamiques (circulation piétonne, circulation de véhicules, chariots élévateurs, etc.) adaptées à sa destination.
- Entièrement compatible avec les hauteurs de panneaux latéraux.
-Il peut répondre à des exigences telles que l'isolation contre le feu, le cas échéant.
-La structure doit être compatible avec la méthode de construction et adaptée à sa coordination.
Généralement, les espaces où les profils de dilatation seront appliqués commencent à un minimum de 30 mm, et une valeur est atteinte lorsque la plus grande des valeurs entre l'espace de dilatation calculé selon la réglementation sismique et le rapport d'espace minimal dérivé des principes de construction est utilisée.
En fonction de la rigidité de la structure porteuse du bâtiment, du choix du système de béton armé, de la classification sismique de la zone de construction et de la hauteur du bâtiment, les joints de dilatation présentent actuellement des dimensions de 3,5, 10, 15, 20, 25, 30 et 40 cm. Dans les bâtiments de nouvelle génération équipés d'isolateurs sismiques, ces joints peuvent parfois atteindre 150 cm, voire 200 cm.
Des systèmes de joints en acier et en caoutchouc sont utilisés pour combler ce type d'espaces. Il est important de noter que même si les dimensions des espaces sont calculées avec des fractions, elles doivent être arrondies à la valeur supérieure la plus proche, en tenant compte de l'application et de la construction du projet. Par exemple, dans une structure où l'ouverture maximale calculée est de 137 mm, l'ingénieur projet l'arrondit à la valeur supérieure, soit 150 mm, et conçoit le projet en conséquence. Dans le cas contraire, des problèmes importants d'approvisionnement en matériaux surviendront pendant la phase de construction, tant pour leur mise en œuvre que pour la réalisation du joint de dilatation.
Dans les bâtiments multifonctionnels, notamment ceux composés de nombreux blocs, tandis qu'une partie du bâtiment est utilisée pour le stationnement, les espaces des étages supérieurs peuvent être utilisés comme restaurants, toilettes communes ou couloirs de liaison.
Chaque type d'espace présentant des besoins spécifiques, les solutions de joints de dilatation varient également. Dans les zones où les solutions de joints de dilatation diffèrent, l'utilisation de profils de joints de dilatation différents devient inévitable.
Par conséquent, durant la phase de conception, l'ingénieur de projet rencontre les représentants des fabricants de profilés de dilatation afin de déterminer les besoins du projet. Des rapports internationaux sur les incendies ont démontré que des joints de dilatation de 10 cm et plus peuvent créer un effet de cheminée en cas d'incendie. De plus, l'étanchéité de ces zones doit être minutieusement vérifiée et sa continuité assurée, indépendamment des applications sur site.
Lors du choix des profilés de dilatation, il est essentiel de bien réfléchir à la hauteur et au type de revêtement, ainsi qu'aux détails d'angle, en tenant compte de l'usage prévu du bâtiment. Par exemple, dans un bâtiment industriel, la priorité sera sans doute la capacité portante du profilé, tandis que dans un établissement de santé, l'hygiène et le confort des usagers seront primordiaux. Pour les parkings souterrains, on peut opter pour des modèles en caoutchouc et acier ou en caoutchouc et aluminium, adaptés à la circulation automobile et offrant un fonctionnement silencieux.
Une fois tous les types sélectionnés, les profilés de dilatation sont installés au fur et à mesure de l'application des revêtements, conformément au calendrier des travaux du projet.
Un aspect important réside dans le choix judicieux du matériau de pose utilisé pour amener le profilé d'expansion au niveau requis, ainsi que des matériaux d'ancrage servant à fixer les pieds du profilé au sol. Les ancrages en acier et chimiques sont généralement utilisés pour les profilés à forte charge, tandis que le mortier époxy ou le mortier de coulis servent de matériau de pose.
Lors de la pose de profilés de dilatation, il convient de veiller à ce qu'ils ne s'enfoncent pas dans l'espace prévu et de ne pas les monter en porte-à-faux. Si l'espace de dilatation est supérieur à l'ouverture libre du profilé choisi, il est nécessaire de modifier le type et l'ouverture du profilé et d'utiliser un profilé de dilatation de dimensions et d'ouverture supérieures.
Les profilés d'expansion sont généralement produits en longueurs de 3 à 4 mètres, tandis que les joints sont produits en longueurs de 15 à 25 mètres pour assurer la continuité du joint.
Compte tenu des effets saisonniers, un espace d'au moins 3 mm doit être laissé tous les trois mètres le long du joint de dilatation des profilés de dilatation de façade extérieure afin d'éviter les ondulations longitudinales par temps chaud.
Il est absolument déconseillé d'utiliser des joints en PVC sur les façades extérieures. Le PVC se dilate et se contracte sous l'effet des variations de température, et durcit par temps froid. Il est donc préférable d'utiliser des joints en thermoplastique dans ces zones.
Le coefficient de dilatation thermique de l'aluminium est C 23 x 10⁻⁶ .
La formule générale de l'allongement lors des changements thermiques est :
ΔL=L.(T2-T1).C
Ici, L représente la longueur du profil.
C : Coefficient d'allongement du matériau
T2 : La température la plus élevée observée.
T1 : Température la plus basse enregistrée.
Selon cette formule, un lieu où la température peut être de -5 °C en hiver peut atteindre une température maximale de 37 °C en été ;
ΔL=3000. (37-C-5). 23x10 -6
ΔL=2,89 mm = 3,00 mm.
Nous espérons que cet article offre aux lecteurs un aperçu général des profils de joints de dilatation. Dans notre prochain article, nous aborderons plus en détail les méthodes de protection et d'isolation contre l'incendie pour ces profils.
Cordialement