Fissures béton : comment les diagnostiquer et y remédier ?

Pourquoi les fissures apparaissent-elles dans le béton ?

Les fissures dans le béton peuvent résulter de plusieurs phénomènes physiques et chimiques. Elles sont généralement liées à des contraintes mécaniques, à des variations climatiques ou à des défauts de mise en œuvre. Parmi les principales causes d’apparition de fissures, on retrouve :

• La rétractation du béton : Lors du séchage, le béton subit un phénomène de retrait qui peut entraîner des microfissures.
• La dilatation thermique : Les variations de température peuvent provoquer une dilatation et une contraction du béton, favorisant la fissuration.
• Le tassement du sol : Un sol argileux ou instable peut provoquer des mouvements de terrain qui affectent les fondations et engendrent des fissures structurelles.
• L’humidité et les infiltrations : L’eau s’infiltrant dans le béton peut provoquer son affaiblissement et favoriser l’apparition de fissures.
• Les charges excessives et les vibrations : Une surcharge ou des contraintes mécaniques importantes peuvent engendrer des fissures dans les ouvrages en béton.

Les différents types de fissures et leurs impacts

Il est essentiel de distinguer les fissures structurelles des fissures non structurelles afin d’adopter les solutions de réparation les plus adaptées.

Fissures structurelles

Les fissures structurelles peuvent compromettre l’intégrité d’un bâtiment ou d’un ouvrage en béton. Elles sont souvent dues à des contraintes mécaniques importantes telles que le tassement des fondations, des efforts de traction ou des surcharges excessives.

Ces fissures impliquent l’analyse du fonctionnement de l’ouvrage et de sa structure afin d’évaluer leur caractère structurel ou non :

• Fissures de flexion : fissures perpendiculaires à la portée en milieu de travée ou au droit des appuis en cas de continuité par exemple
• Fissures liées à l’effort tranchant : fissures à 45° au droit des appuis ou de charges ponctuelles
• Fissures de poinçonnement
• Fissures de dilatation : fissures souvent parallèles au côté de l’ouvrage de plus faible dimension présentes en cas de déficit ou mauvais fonctionnement de joint de dilatation (env 42m pour un ouvrage en béton armé).

Leur degré de gravité est estimé en fonction de leur position et de leur souffle en comparaison avec l’ouverture de fissures dimensionnée à l’Eurocode. Ces éléments dépendent de la destination de l’ouvrage (par exemple un réservoir ne présente pas la même acceptabilité d’ouverture de fissures qu’un parking), de leurs modes constructifs (précontrainte ou non) et de leur année de construction. Les ouvrages construits selon le BAEL ne comportaient pas de limitation d’ouvertures de fissures cependant, la profession s’accorde à considérer les fissures d’une ouverture supérieure ou égale à 0,3mm comme nécessitant un traitement.

Fissures non structurelles

Les fissures non structurelles, aussi appelées superficielles, n’affectent pas obligatoirement la stabilité de l’ouvrage. Elles sont généralement causées par le retrait du béton. On retrouve :

• Les microfissures : Inférieures à 0,2 mm, elles sont superficielles et souvent liées à un mauvais « séchage » du béton.

• Les fissures dues à un éclatement du béton (RSI ou RAG) : Celles-ci peuvent être confondues avec des fissures de retrait selon l’avancée des réactions sulfatiques internes ou alcali réactions et doivent faire l’objet de prélèvement de béton pour analyse des éléments chimiques.

• Les fissures dues à la corrosion des armatures : Celles-ci peuvent prendre la forme d’épaufrures ou suivre la forme des aciers corrodés. La mesure du taux de corrosion et des courants de corrosion doivent être réalisées, ainsi que le taux de chlorures afin d’identifier le risque de propagation.

• Les fissures de retrait : Dues à la perte d’eau lors du durcissement du béton, elles apparaissent rapidement après la mise en œuvre.

• Les fissures de dilatation : Elles apparaissent sous l’effet des variations de température et peuvent être limitées par la mise en place de joints de dilatation.

Procédés de diagnostic : comment évaluer la gravité

Avant d’entreprendre toute réparation de fissures, il est crucial de réaliser un diagnostic approfondi. Ce dernier permet de déterminer l’origine et la gravité de la fissuration.

Inspection visuelle et mesure

Une première étape consiste à analyser l’aspect des fissures :

• Largeur : le souffle des fissures doit être mesuré et rapproché de la destination de l’ouvrage
• Orientation : l’orientation des fissures doit être rapprochée du fonctionnement de l’ouvrage
• Profondeur : le caractère traversant ou non doit être rapproché des 2 éléments précités

Tests complémentaires

• Le test du plâtre ou du mortier : le test le plus basique visant à appliquer un enduit de rebouchage et observer son évolution permet de déterminer si la fissure continue d’évoluer.
• Utilisation de jauges de fissuration : Des dispositifs permettent de mesurer l’évolution des fissures dans le temps.
• Tests d’infiltration : En cas d’humidité, des analyses sont nécessaires pour détecter les infiltrations et donc l’agression des armatures
• Prélèvement d’échantillons : Identifier une potentielle RAG, RSI ou pénétration de chlorures

Solution de réparation des fissures

Selon la nature, l’ampleur et la gravité des fissures, différentes techniques de réparation peuvent être mises en œuvre

Traitement des fissures superficielles non structurelles

Pour les fissures non structurelles et superficielles, le traitement par revêtement peut être pertinent:

• Préparation de support et réalisation d’un revêtement hydraulique ou à base de résine de synthèse en adéquation avec les sollicitations mécaniques et chimiques
• Dépose de l’élément fissuré et réfection avec matériaux idoines (chape…)

Traitement des fissures structurelles

Permet de rétablir le monolithisme et d’améliorer l’étanchéité (sans pour autant la remplacer).

Injection de résine époxydique ou coulis de ciment

Béton projeté, plats carbone, précontrainte additionnelle ou profilés métalliques

Renforcement de l’ouvrage

À dimensionner selon l’intensité des courants de corrosion et le taux de concentrations des ions chlorures

Protection cathodique ou courant imposé

Prévient les infiltrations et protège de l’évolution des dégradations (échanges gazeux, eau, éléments chimiques agressifs) y compris RSi et RAG. Souvent pour réparer de méthaniseurs ou digesteurs attaqués par le H2S ou des ouvrages d’art.

Mise en place d'une membrane d'étanchéité

Le traitement des fissures dans le béton nécessite une analyse rigoureuse pour distinguer les fissures superficielles des fissures structurelles. Un diagnostic précis permet de choisir les solutions de réparation les plus adaptées, allant du simple rebouchage à des techniques avancées comme l’injection de résine ou le renforcement par fibres de carbone. Les entreprises spécialisées en travaux de génie civil, telles que ITS Entreprise, offrent des solutions innovantes pour préserver la durabilité des ouvrages en béton.