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MAISON
ÉCO
FONDATION & DALLE
Avec ou sans fondation ? Valse-hésitation...
Initialement, je projetais de bâtir la maison sur une simple dalle sans fondation pour limiter au maximum le volume de béton. Quand on s'attaque au volet béton, on part du bon pied pour réduire significativement les émissions des gaz à effet de serre (GES).
Mais plusieurs facteurs m'ont forcé à revoir mon approche.
1. D'abord, en 2020, peu d'entrepreneurs offraient leurs services pour faire une dalle monolithique destinée à une maison. Oui pour un garage, non pour une maison. Et s'ils se montraient ouverts, il fallait « oublier » la garantie. Pas rassurant.
2. Ensuite, il était évident que l'eau était proche de la surface de mon terrain. Il y avait un « coffre à eau » dans la cave de l'ancienne maison, tout près du nouveau chantier.
La présence éventuelle d'une veine d'eau importante sous mes pieds m'inspirait quelques craintes au regard des mouvements du sol, et donc, de la longévité de la dalle. Surtout qu'elle abritait le chauffage radiant !
Dalle monolithique
Dans le cas d'une dalle monolithique, la semelle et la dalle ne forment qu'une seule et même masse. Cette masse est structurelle puisque la dalle partage - avec la semelle - la charge de tout le poids du bâtiment.
Évidemment, un MPA supérieur et une armature d'acier conséquente s'imposent pour garantir l'intégrité de l'ouvrage au fil du temps.
Dalle
Semelle
Dalle flottante
Dans la deuxième option, la dalle est dite « flottante » car elle est physiquement détachée de la semelle (ou désolidarisée des murs de fondation). Seule la semelle supporte la charge (voir mon schéma plus bas).
En cas de mouvements importants du sol, j'estime que la dalle sera donc moins sujette à subir des dommages.
Cet atout est peut-être d'autant plus pertinent avec un phénomène qui prend de l'ampleur en Europe, dont en France : le « retrait-gonflement » des argiles sous l'effet répété des épisodes sécheresse/pluie qui mettent à mal les fondations. En sommes-nous à l'abri ici ? Je ne sais pas.
Une chose est sûre : la compaction des matériaux sous la dalle doit être impeccable dans les deux scénarios.
SCÉNARIO RETENU
Dalle flottante avec fondations
Le poids du bâtiment repose sur une semelle et des murs de fondation de 4 pieds de haut sur une longueur totale de 116 pieds linéaires (incluant le tambour) avec du béton 25 MPA. Pas de sous-sol. La dalle est flottante.
Un superplastifiant (adjuvant) a été ajouté dans le béton. Ce produit réduit le rapport eau/ciment dans le mélange, ce qui augmente la résistance mécanique du béton.
Du béton 25 MPA avec air entraîné forme les murs, lesquels sont exposés à l'effet du gel. Des micros bulles permettent ainsi à l'eau du béton de se dilater sans fissurer la fondation.
Tous les gains sont bons à prendre
Mon coffreur avait planifié de couler des murs de 5 pi, ce qui me paraissait inutilement haut. Après un court débat, on y allait pour du 4 pi. Résultat : gain de 653 kg éq. CO2.
Ce « grignotage », combiné à une approche sans sous-sol, permettait de réduire de près de 2 t les GES relâchés dans l'atmosphère.
Au total, 7.25 m³ auront été économisés, soit 16.7 tonnes de béton (à raison de 2 300 kg / m³).
Plan de coupe : Dessins Drummond
Couronne d'isolant rose Owens Corning R10 2 X 8 po, insérée dans le coffrage lors du coulage. Elle coupe le pont thermique entre le mur et la dalle. La crête du mur en béton fait donc 6 po de large
Dalle flottante de 553 pi² sur 4 po d'épaisseur,
32 MPA, sans armature, ni fibres synthétiques.
SABLE
Isolation R15 sous la dalle
(suivant l'ordre de superposition)
ISORAD V2 R10
Pare-vapeur 6 mm
ISOLOFOAM HD 160 R5
Les panneaux isolants rigides XDH 200 R10 (en bleu) sont posés sur le pourtour des fondations. Ils doivent chevaucher de 2-3 po l'isolant rose pour couper le pont thermique.
Dégagement minimum de 8 po entre la ligne du sol et le début du revêtement extérieur.
Mur de 4 pi de haut X 8 po de largeur.
Classe de résistance : 25 MPA avec air entraîné.
4 barres de 10 mm (haut et bas) en continu sur 116 pieds linéaires.
Semelles de 8 po X 24 po, 25 MPA,
traversées par 2 barres de 10 mm en continu
Source du plan de coupe : Dessins Drummond
LA DALLE
La dalle de béton a été coulée APRÈS la construction de l'enveloppe du bâtiment. De prime abord, cela me semblait illogique, mais finalement ça s'est avéré sensé.
Mon coffreur m'avait prévenu : « On peut toujours la couler maintenant, mais s'il pleut pendant qu'elle sèche, tu seras pas content ». Mais au-delà de cette éventualité, je pensais plutôt à un autre enjeu.
Ma préoccupation portait surtout sur la compaction du sable. Marcher sans cesse sur la couche supérieure du sable compacté ne me semblait pas une bonne chose pour préserver la stabilité de la masse, notamment lorsqu'on se déplace avec un poids conséquent (transporter du matériel lourd) ou qu'on enfonce des pieux en bois dans le sol pour stabiliser les murs en cours d'assemblage.
En définitive, les va-et-vient n'allaient pas affecter pas le travail de compaction en profondeur. Et puis, les 10 tonnes de béton de la dalle allaient bientôt « replacer » la strate supérieure de sable !
Ni treillis, ni fibres...
Mon coffreur m'avait convaincu que la fibre synthétique pouvait très bien remplacer le classique treillis métallique pour renforcer le béton de ma dalle. Je trouvais que cette option m'épargnait du boulot. Or, en commandant le béton, mon coffreur a omis de prévenir Unibéton. Résultat : pas de fibres dans le mélange... Pas optimal, disons.
Après trois ans et demi (mars 2024), ma dalle de 32 MPA réagit bien. Très tôt, une première fissure - très fine - est apparue à partir de la cavité du drain du bain - il fallait s'y attendre. Mais elle évolue très peu. Et je garde l'œil ouvert.
Fatalement, après quelques semaines de chantier, des déchets se trouvaient à moitié enfouis dans le sable (clous, vis, éclats de bois...).
Je devais nettoyer le sol au râteau, mais aussi à l'aide d'un balai magnétique - un outil très pratique !
Puis venait la mise à niveau du sol pour gommer les pentes et obtenir une surface droite et plane, ce qui favorise une épaisseur égale de la dalle à la grandeur du RDC. Outil privilégié : le niveau de 4 pieds et nombre d'ajustements au râteau pour « lisser » le sol.
Préparer le sol
Poser le manteau isolant de la dalle
Poser le manteau isolant exige rigueur et minutie pour optimiser l'isolation et bloquer l'infiltration du radon.
Deux couches d'isolants maintiennent en sandwich le pare-vapeur de 6 mm en polypropylène. Avec une cote totale de R15, je dépassais la norme recommandée (R10).
Pour sceller les drains et l'entrée d'eau, maintes découpes des panneaux, recours au pistolet à mousse isolante (à faible expansion) et usage massif du Tuck Tape (bleu).
Ci-contre : isolant R5 et pare-vapeur.
Adapter l'ISORAD aux drains
Les drains doivent se frayer un chemin sous la dalle, tout en respectant la pente requise pour un écoulement optimal. Prévoir le taillage de quelques panneaux. Pour le drain du bain, un box en contre-plaqué assurait l'espace suffisant afin d'assembler les tuyaux ABS une fois la dalle coulée.
Les pastilles qui couvrent l'ISORAD accueillent les conduites du fluide caloporteur (eau + glycol) du chauffage radiant (voir le lien vidéo ci-contre).
Ces panneaux sont robustes et s'emboîtent les uns aux autres avec précision et stabilité. Si la surface du sol est bien plane, on peut marcher dessus avec un minimum de précaution. J'ai aimé travailler avec ce produit.
Pressuriser la tubulure
Après avoir déployé et ancré les conduites de PEX sur les panneaux ISORAD, le plombier a pressurisé le réseau (80 à 100 lb de pression) pour écarter tout risque d'affaissement des conduites sous le poids du béton frais.
Selon le plan d'installation, environ 600 pi de conduites se trouvent dans la dalle de béton, selon une configuration en serpentin où les conduites sont espacées de 9 po. La tubulure est formée de trois boucles (+/- 200 pi / boucle).
La sonde de température a été fixée avec du ruban adhésif pour la maintenir en place. Elle sera noyée dans le béton.
Polissage de la dalle
Le coulage et le polissage de la dalle de béton se déroulent au cours de la même journée. Le polissage est un travail de précision pour obtenir une surface lisse et plane à l'aide d'une meuleuse - un engin fonctionnant à essence.
J'ai scellé le béton des mois plus tard. J'avais en tête d'utiliser un produit naturel, et non un scellant à l'époxy. Entretemps, j'avais pris soin de limiter au maximum les salissures.
Rapidement, je me suis mis à ériger les divisions, notamment celle de la salle de bain et de la cage d'escalier.
Le radon : l'invité dont on se passerait bien
Le radon est un gaz radioactif qui se trouve naturellement dans le sol et qui s'invite dans les maisons, particulièrement par les fissures ou les drains du sous-sol. Deuxième cause du cancer du poumon après le tabagisme, le radon est un gaz lourd qui se tient dans les parties basses du bâtiment.
Faute de sous-sol, la « partie basse » de ma cabane est donc le rez-de-chaussée. Alors que j'en avais l'occasion, j'ai renoncé à installer un système d'évacuation du radon sous la dalle. Des regrets ? Peut-être, parce radon et maison saine, ça sonne mal... Donc, un test s'imposait, notamment pour vérifier si la dalle et l'isolant jouaient leur rôle de barrière.
Pendant 12 mois, un capteur AccuStar a mesuré la présence du radon au RDC. Verdict du labo :
22 Bq / m³
Le becquerel par mètre cube (Bq/m³) est l'unité de mesure du radon. La barre des 200 Bq/m3 est la limite sécuritaire au Canada. À 22 Bq, c'est tout bon : nul besoin d'intervenir. Content :)
INFOS COMPLÉMENTAIRES
Le polystyrène expansé : un choix vert ?
Tous les panneaux isolants présents dans mon projet ont été fabriqués par ISOLOFOAM (entreprise en Beauce), sauf l'isolant rose (Owens Corning, polystyrène extrudé).
ISOLOFOAM décrit ses produits comme « sûrs pour la couche d'ozone ». Côté climat, ils seraient « inoffensifs », aux dires d'une représentante de la compagnie. Mes calculs démontrent que non : on parle quand même de quelques centaines de kg éq. CO2 !
Par contre, soyons honnêtes : ces panneaux ont peu d'équivalents pour les remplacer dans une fondation.
Du côté des panneaux extrudés, les taux d'émission ont drastiquement baissé de 90 % en 2021 avec la venue d'une solution d'agents gonflants de nouvelle génération. Le panneau isolant rigide NGX remplace le Foamular C-300 qui se retrouve dans mes fondations. Le NGX m'aurait permis de réduire de presque 700 kg éq. CO2 mon bilan !
Pour prévenir le gel du sol sous la dalle, j'ai installé des isolants rigides XDH 200 (R10) à l'intérieur des murs de fondation. Ce sont des panneaux en polystyrène expansé très résistants à la compression.
Le procédé SYNERGIA de Ciment Québec
Ciment Québec a développé un procédé qui permet de réduire jusqu'à 10 % les émissions de GES lors de la production du ciment : le procédé Synergia.
Pour rappel, le ciment Portland représente moins de 15 % de la composition du béton, mais il est responsable de 98 % des GES associés à sa production très énergivore.
Si vous choisissez un béton conventionnel, ce procédé pourrait peut-être alléger votre empreinte carbone.
Drain : mieux vaut prévenir
Mon coffreur ne voyait pas la nécessité d'installer un drain autour de la fondation vu qu'il n'y avait pas de sous-sol. Bon point. Mais j'étais têtu.
Avec les aléas météorologiques extrêmes qui nous attendent, dont des pluies diluviennes, je préférais quand même équiper les fondations d'un drain pour absorber un éventuel surplus d'eau dans le sol.
Lors de l'installation du drain, j'en ai profité pour isoler les semelles contre le gel avec des panneaux R10 à 3.5 pieds sous la ligne du sol.
Excaver, c'est bien plus que creuser !
En amont du coffrage, un travail essentiel avait déjà été mené : l'excavation.
L'excavateur fait bien plus que creuser : il prépare le sol pour accueillir les fondations. Si, par définition, une fondation est particulièrement robuste, à la longue, elle pourrait souffrir d'une menace sous-évaluée, d'un sol nivelé à la va-vite ou d'une couche de granulats mal compactée.
Au final, si le boulot est bien fait, cela facilitera celui du coffreur - comprenez gain en temps, en $ et en qualité.
Moins d'une semaine aura suffit à l'entreprise familiale Excavation Marcel Côté et fils pour s'acquitter de son mandat, soit : l'arrivée d'eau et le drain sur 110 pieds, l'excavation pour les fondations et le nivellement du terrain.
L'excavateur m'avait recommandé un coffreur avec lequel il avait l'habitude de travailler. Cela s'est peut-être avéré un atout pour moi, car clairement, le travail avançait rondement et j'avais l'impression d'être soulagé de mon rôle de
« courroie de transmission » entre les deux intervenants.
