Le joint de dilatation est un élément essentiel dans la construction en béton, jouant un rôle crucial dans la durabilité et la stabilité des structures. Souvent méconnu ou confondu avec d'autres types de joints, il est important de comprendre sa définition précise, ses fonctions et ses applications pour assurer la pérennité des ouvrages en béton.
Définition du Joint de Dilatation
Le joint de dilatation est un espace vide, de largeur variable, intégré dans une structure en béton. Il permet d'absorber les mouvements et les déformations du béton dus aux variations de température, à l'hygrométrie, aux tassements différentiels, aux vibrations et aux mouvements sismiques.
Rôle et Avantages des Joints de Dilatation
Le rôle principal du joint de dilatation est de prévenir les fissurations et les contraintes excessives dans le béton, en permettant à la structure de se dilater et de se contracter librement. Voici les principaux avantages de l'utilisation de joints de dilatation :
- Absorption des variations dimensionnelles : Le béton, comme de nombreux matériaux, se dilate lorsqu'il est exposé à la chaleur et se contracte lorsqu'il refroidit. Les joints de dilatation absorbent ces variations de dimensions, évitant ainsi les contraintes internes qui pourraient entraîner des fissures.
- Compensation des tassements différentiels : Les structures en béton peuvent subir des tassements différents selon la nature du sol, la charge appliquée et d'autres facteurs. Les joints de dilatation permettent d'accommoder ces tassements différentiels sans compromettre l'intégrité de la structure.
- Réduction des contraintes dues aux vibrations et aux mouvements sismiques : Dans les zones sismiques ou sujettes aux vibrations, les joints de dilatation peuvent jouer un rôle important dans la dissipation de l'énergie et la réduction des contraintes sur la structure.
- Prolongation de la durée de vie de l'ouvrage : En prévenant les fissurations et les contraintes excessives, les joints de dilatation contribuent à prolonger la durée de vie de l'ouvrage en béton.
Envisager la construction d’un ouvrage de grande envergure en béton sans joint de dilatation est quasiment impossible. Ainsi, les joints de dilatation permettent le mouvement du béton sur un plan horizontal et vertical.
Types de Joints et Confusion Fréquente
Dans le domaine de la construction, il existe plusieurs types de joints, chacun ayant une fonction spécifique. Il est important de les distinguer pour choisir le joint approprié à chaque situation. Les joints les plus couramment rencontrés sont :
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- Joints de dilatation : Comme décrit précédemment, ils permettent d'absorber les mouvements de dilatation et de contraction du béton.
- Joints de fractionnement (ou de retrait) : Ils sont destinés à contrôler la fissuration du béton due au retrait lors du séchage. Le joint de retrait vise à faciliter la rétractation du béton, naturellement liée à l’hydratation et au séchage du ciment.
- Joints de rupture (ou de préfissuration) : Un joint de rupture ne joue pas le même rôle que le joint de dilatation. Ce trait de meuleuse, effectué après la construction d’une chape, d’une dalle ou d’un mur, permet le contrôle du lieu d’apparition (probable) des fissures, pour qu’elles ne soit pas dommageables à l’esthétique bâti. La réalisation de joints de rupture ou de préfissuration concerne principalement les dalles de grandes surfaces (entrepôts, parkings souterrains) et grands bâtiments.
- Joints parasismiques : Ils sont conçus pour absorber les mouvements importants lors d'un séisme. De fait, dès lors qu’un bâtiment doit répondre à des normes de construction parasismique, il convient de placer un couvre-joint de dilatation parasismique adapté car les mouvements sont maximums.
- Joints de construction : Ils se forment lors d'un arrêt involontaire du coulage du béton.
La confusion entre les joints de dilatation et les joints de fractionnement est fréquente. Alors que le joint de dilatation permet au béton de se rétracter et de se dilater naturellement, conjointement aux variations de température, aux tassements du bâtiment, aux balancements dus aux vents et aux mouvements vibratoires et sismiques, le joint de fractionnement, ou joint de retrait, permet de contrôler le soulèvement du carrelage. Cette fissuration peut être due aux mouvements causés par les changements de température ou le retrait du béton au moment du séchage.
Les joints de fractionnement peuvent être isolés dans le plan à traiter tandis que les joints de dilatation doivent couper en deux la structure entière (fondations, murs, parking, toit).
Mise en Œuvre des Joints de Dilatation
La mise en œuvre des joints de dilatation doit être réalisée avec soin, en respectant les normes et les recommandations techniques en vigueur. Voici les principales étapes à suivre :
- Détermination de l'emplacement et des dimensions : L'emplacement et les dimensions des joints de dilatation doivent être déterminés en fonction de la taille de la structure, des conditions climatiques, des charges appliquées et d'autres facteurs pertinents. Pour une dalle en béton de plus de 30 mètres de longueur, un joint de dilatation doit être réalisé. Les dimensions d’un joint de dilatation pour dallage béton en termes d’ouverture et d’espacement sont calculés d’après le DTU 13.3. Si vous devez réaliser un joint de dilatation sur un mur maçonné, il sera nécessaire de vous référer au DTU 20.1 sur les joints de dilatation.
- Création de l'espace vide : Le joint de dilatation se constitue d’une coupure de la dalle en béton, un espace vide nommé “fractionnement”, large de quelques millimètres à plusieurs dizaines de centimètres de largeur. On peut réaliser un joint de dilatation de deux manières différentes. Tout d’abord, on peut le mettre en place en aménageant une réservation à l’endroit prévu pour le joint, avant de couler le béton. Des solutions de goujons connecteurs de dalles peuvent être envisagées à cet effet.
- Remplissage du joint : L'espace vide doit être rempli avec un matériau compressible et élastique, capable d'absorber les mouvements sans se dégrader. Le matériau de remplissage doit également être résistant aux intempéries et aux produits chimiques. L’espace entre les structures se bouche avec des matériaux résistants et qui peuvent se comprimer.
- Protection du joint : Le joint de dilatation doit être protégé contre les infiltrations d'eau et les dommages mécaniques. Des couvre-joints ou des profilés spéciaux peuvent être utilisés à cet effet.
Normes et Recommandations Techniques
La conception et la mise en œuvre des joints de dilatation doivent respecter les normes et les recommandations techniques en vigueur dans le pays ou la région concernée. En France, les DTU (Documents Techniques Unifiés) fournissent des informations détaillées sur les joints de dilatation pour différents types de structures.
Le joint de dilatation du béton doit être posé tous les 20 ou 30 mètres, selon le document technique unifié (DTU).
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Applications des Joints de Dilatation
Les joints de dilatation sont utilisés dans une grande variété de structures en béton, notamment :
- Bâtiments : Immeubles résidentiels, commerciaux et industriels.
- Ouvrages d'art : Ponts, viaducs, tunnels.
- Infrastructures : Routes, autoroutes, parkings.
- Ouvrages hydrauliques : Barrages, canaux, réservoirs.
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