Diagnostic d'altération des façades avant réhabilitation d'un bâtiment collectif à Marseille

Avant réparation ou réhabilitation d'un bâtiment, il est fortement recommandé de procéder à un diagnostic qui permette de caractériser les pathologies en présence et de définir les meilleures techniques de traitement voire de nettoyage des façades. Dans le cadre d'un projet de réhabilitation portant sur un bâtiment collectif à Marseille, et compte tenu de la typologie des désordres observés (corrosion d'armatures, carbonatation des bétons, faïençage des enduits, salissures de surface...), des préconisations techniques adaptées au cas par cas aux désordres décrits ont été émises afin de pérenniser les travaux à entreprendre (nettoyage des façades, traitement des fissures, des enduits et des parements).

Le LERM a réalisé une étude diagnostic concernant l'état d'altération des façades de bâtiments collectifs, à Marseille, dans le cadre de leur réhabilitation, afin de préconiser les solutions de traitement adaptés aux désordres détectés.

Faire appel à un laboratoire spécialisé lors de la phase d'étude d'un programme de travaux est une démarche qui tend à se développer. La réflexion s'inscrit dans une démarche de calcul de "coût global", qui, dans le temps, s'avère être un investissement pour le maître d'ouvrage. Les dépenses liées aux phases d'études ne représentent qu'une faible part du budget de travaux et permettent au maître d'ouvrage de s'assurer de l'efficience de la réhabilitation. La récurrence des désordres s'en trouve fortement réduite, se rapprochant ainsi de la démarche HQE : la caractérisation précise des pathologies permet d'optimiser le traitement, et ceci de manière durable.

LE RELEVE DES DESORDRES ET LES INVESTIGATIONS SUR SITE

L'objectif principal de cette première étape de l'étude consiste à réaliser une cartographie complète et précise des désordres visibles. Elle permet d'obtenir les premiers éléments de diagnostic, d'implanter les sondages et de réaliser les prélèvements pour une étude complémentaire au laboratoire. La présence sur site permet également de mieux appréhender le contexte général du bâtiment étudié ainsi que son environnement.

Les façades de ces bâtiments sont constituées de moellons de pierre calcaire et/ou de blocs de bétons agglomérés recouverts d'un enduit de finition, d'épaisseurs inégales.

La façade nord est caractérisée par la présence d'une structure en béton armé en partie basse et d'éléments préfabriqués (carreaux de béton lavé, fig 1).

La façade sud est affectée de désordres correspondant à une fissuration (fig 3) et une désagrégation des enduits en surface (fig 4), l'ensemble étant fortement noirci sous l'effet de la pollution urbaine (fig 2).

fig 3

fig 4

L'évaluation du degré de corrosion [plus d'infos sur la méthode] permet de mettre en évidence sur les éléments raidisseurs (poteaux) une activité de corrosion moyenne quasi-généralisée en partie basse, probablement en relation avec l'humidité au niveau du sol.

Pour obtenir les compléments d'informations nécessaires à la caractérisation des pathologies observées, des prélèvements d'enduit, mortier, parpaing, pierre calcaire et béton ont été réalisés pour une série d'essais en laboratoire.

ETUDE ET ESSAIS EN LABORATOIRE

La profondeur de carbonatation d'un béton est mesurée par aspersion d'une solution de phénolphtaléine alcoolique, un indicateur coloré de pH, qui permet de différencier la zone carbonatée (ph<9) incolore, de la zone non carbonatée (pH>9), qui prend une coloration rose. Le degré d'avancement de la carbonatation de la matrice cimentaire est directement lié aux caractéristiques intrinsèques des matériaux ainsi qu'aux conditions environnementales.
Ce phénomène peut nuire à la durabilité des matériaux constitutifs de la structure dans la mesure où ceux-ci englobent des éléments armés.
Ainsi, malgré une profondeur de carbonatation moyenne d'environ 10 mm, les armatures étant situées à 40 mm de la surface, le front de carbonatation ne représente pas de risque majeur vis-à-vis de la corrosion.

L'obervation au microscope optique en lumière réfléchie de l'enduit de façade et du béton a permis d'identifier la nature du liant utilisé (ciment de type CEM I).

Le calcul du dosage en ciment, paramètre important pour déterminer la qualité des matériaux utilisés (des seuils minimaux sont fixés par la normalisation en fonction de la classe d'exploitation de la construction) conclut à une quantité suffisante pour ces applications.

Compte tenu de l'environnement du bâtiment (proximité de la mer, pollution atmosphérique, matériaux à base cimentaire...), les teneurs en chlorures et en sulfates sont des éléments importants pour caractériser une pollution éventuelle par ces composés. Ces éléments exogènes sont en effet susceptibles de créer des néoformations pouvant nuire à la durabilité des matériaux. Les résultats obtenus révèlent que :

	L'ensemble des matériaux est affecté par une pollution sulfatique
	Cette pollution ne concerne globalement que la frange superficielle des matériaux (notamment des enduits de façade)
	Le béton et les enduits présentent des teneurs en chlorures modérées, inférieures aux seuils maximum tolérés

L'examen au MEB (Microscope Electronique à Balayage, couplé à l'EDS (analyse élémentaire par spectrométrie X) a pour objectif d'observer la nature et l'étendue d'éventuelles pathologies des matériaux prélevés.

	Enduits de la façade nord : très carbonatés, une forte pollution au soufre est mesurée en surface, mais aucun composé à caractère expansif n'est observé
	Enduits de la façade sud : caractéristiques voisines, mais la matrice cimentaire renferme de l'ettringite massive à caractère expansif, liée à la présence importante de soufre (fig 6 et fig 7)
	Béton et moellons de pierre : aucune anomalie physico-chimique n'est mise en évidence

CONCLUSION

Les enduits des façades étudiées présentent des caractéristiques communes et des désordres liés à la présence de structures en maçonneries hétérogènes, et dans une moindre mesure, à la proximité du milieu marin et surtout à la pollution urbaine. Les sulfates en quantité importante, sous la forme d'encroûtements et dépôts noirs peu esthétiques, participent à la formation, par réaction chimique avec la matrice cimentaire des matériaux, de composés sulfatiques à caractère gonflant.
Le béton, quant à lui, ne présente pas de signe de dégradation marquée.

A partir de ces résultats d'analyses et des conclusions du diagnostic, une méthodologie de traitement des façades a ainsi été établie.

Les préconisations formulées (traitement des fissures, des enduits, techniques de nettoyage, choix de produits de traitement...) sont des clés pour la réalisation de travaux dans de bonnes conditions. Le maître d'ouvrage met ainsi en oeuvre une démarche responsable vis-à-vis de son patrimoine immobilier qu'il souhaite rénover durablement. L'entreprise disposera de toutes les données pour mettre en avant son savoir-faire... pour longtemps.