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Par étanchéité, on entend la couche ou l’ensemble des couches rendant la construction étanche à l’eau de pluie, à la neige et à l’eau de fonte des neiges.
On distingue les types d’étanchéités suivants :

Les membranes bitumineuses

La membrane bitumineuse est actuellement l’étanchéité la plus utilisée sur le marché belge (+/- 80 %).
Une membrane bitumineuse est constituée d’une armature enrobée de bitume.
L’étanchéité des toitures plates s’obtient par la pose d’une ou plusieurs membranes bitumineuses superposées dont les lés sont soudés latéralement les uns aux autres et en bouts.
On parlera d’un système « monocouche » lorsqu’une seule épaisseur de membrane est posée, et d’un système « multicouche » lorsque plusieurs membranes, généralement deux (système bicouche), sont superposées.
Le système multicouche offre plus de garanties d’étanchéité que le système monocouche qui nécessite un soin particulier lors de l’exécution et donc une main-d’œuvre spécialisée et une surveillance régulière et exigeante.
On distingue la couche supérieure des éventuelles sous-couches.

La couche supérieure

La couche supérieure (la seule couche dans le cas d’un système monocouche) d’une étanchéité bitumineuse doit résister au vieillissement dû aux rayonnements solaires et aux sollicitations mécaniques et thermiques.
C’est la raison pour laquelle elle sera toujours armée d’un voile de polyester, et le bitume utilisé sera amélioré par addition de polymères qui en augmenteront considérablement les performances. Elle doit posséder un agrément technique avec certification (ATG). Son épaisseur sera d’au moins 4 mm. Les bitumes utilisés sont appelés bitumes améliorés, bitumes polymères ou bitumes modifiés.
Les polymères additionnés peuvent être de deux types :

  • les plastomères (APP, polypropylène atactique) qui mélangés à raison d’environ 30 % donnent au bitume des propriétés plastiques,
  • les élastomères (SBS, styrène-butadiène-styrène) qui mélangés à raison d’environ 12 % donnent au bitume des propriétés élastiques.

D’autres polymères font actuellement leur apparition.

La (les) sous-couche(s) éventuelle(s)

Les matériaux à base de bitume soufflé donnent de bon résultats comme sous-couche ou couche intermédiaire.
Ils peuvent être armés d’un voile de verre, d’une feuille d’aluminium ou d’un voile de polyester.
Types de sous-couches et couches intermédiaires (NIT 215 du CSTC).

Membrane Armature
type Kg/m² ép. mm perforations. type g/m²
VP50/16 1.6 non V.verre > 50
VP45/30 3 oui (3 – 6 %) V.verre > 45
VP40/15 1.5 oui (12 – 18 %) V.verre > 40
V3 3 3 non V.verre > 50
V4 4 4 non V.verre > 50
ALU3 3 3 non Aluminium > 250
P150/16 1.6 non V.polyester > 150
EP2 1.25 2 non V.polyester > 150
P3 3 3 non V.polyester
P4 4 4 non V.polyester > 150

Les types V3, V4, P3 et P4 peuvent être en bitume oxydé ou en bitume amélioré, APP ou SBS.

Les étanchéités synthétiques

Les matériaux utilisés sont également appelés « hauts polymères ».
Ils se composent principalement de produits de polymérisation d’hydrocarbures insaturés provenant de la pétrochimie.
Ils ont de bonnes caractéristiques mécaniques. Ils résistent bien au froid, à la chaleur, aux produits chimiques et aux influences atmosphériques.
Les étanchéités synthétiques sont posées en une seule épaisseur (système monocouche).
La pose varie selon le produit. C’est pourquoi la plupart des fabricants de membranes synthétiques ne confient la pose de leur système qu’à des entreprises dont ils ont formé les ouvriers. Vu que le système est monocouche, des erreurs au niveau de l’assemblage des lés provoqueraient directement des fuites.
Parmi les 13 sortes de membranes synthétiques reprises ci-dessous, seules, quatre bénéficient d’un agrément technique ATG : le PVC, l’EPDM, le CPE et le PIB. Parmi celles-ci, deux seulement sont utilisées de manière significative, un plastomère : le PVC (12 % du marché belge), et un élastomère : l’EPDM (8 % du marché belge). Il semble cependant que leur utilisation devient plus fréquente, surtout en ce qui concerne l’EPDM.
Les étanchéités synthétiques sont de trois types :

  • les élastomères
  • les élastomères thermoplastiques
  • les plastomères

Les élastomères

IIR Butil  copolymère d’isoprène et d’isobutylène vulcanisé

Couramment appelé BUTIL, d’épaisseur 1.5 et 2 mm, de couleur noire, il a un comportement satisfaisant au feu. Il ne résiste pas très bien aux solvants organiques. Il résiste bien au bitume. Il résiste bien aux influences climatiques, mais il a tendance à se déformer sous l’influence de la chaleur en été. Il résiste de manière satisfaisante au poinçonnement.
Il sera posé en adhérence totale, en adhérence partielle ou en pose libre lestée.
L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de colle à chaud à base de bitume et de butyl, ou à l’aide de colle de contact.
La jonction des lés se fait sur chantier à l’aide de « gumtape » et de colle. En atelier la jonction des lés se fait par soudure à chaud et bande adhésive (bâches préassemblées en usine).

EPDM  Copolymère d’éthylène, de propylène et de diène-monomère vulcanisé

Également appelé EPT, d’épaisseur minimale 1.1 mm, de couleur noire ou grise, il est actuellement le plus utilisé des hauts polymères élastomères sous forme de membrane. Aux États-Unis, l’EPDM contrôle un tiers du marché des toitures plates. Il a un comportement peu satisfaisant au feu. Il existe une qualité auto-extinguible qui est un mélange d’élastomères et de retardateurs de flamme. L’EPDM ne résiste pas très bien aux solvants organiques. Il résiste bien au bitume. Il résiste bien aux influences climatiques, mais il a tendance à se déformer sous l’influence de la chaleur en été. Il résiste de manière satisfaisante au poinçonnement. Actuellement, les problèmes de pose et de rejointoiement connus jadis, ont été résolus, et le produit bénéficie d’une grande longévité.
Il sera posé en adhérence totale, en adhérence partielle ou en pose libre lestée.
L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de colle à chaud à base de bitume et d’EPDM, à laide de colle de contact, ou à l’aide de bitume lorsque les feuilles sont pourvues d’une couche dorsale constituée d’un voile qui sert à réaliser l’adhérence avec le bitume..
La jonction des lés se fait sur chantier à l’aide de « gumtape » et de colle. En atelier la jonction des lés se fait par soudure à chaud et bande adhésive (bâches préassemblées en usine).
Des membranes EPDM pourvues en leur sous-face d’une couche de bitume SBS existent. Elles peuvent être soudées au chalumeau.

CR  Polychloroprène vulcanisé

Membrane en caoutchouc munie d’une couche dorsale en voile de verre destinée à améliorer l’adhérence de la colle. Elle existe en 1.0, 1.2, 1.5 et 2.0 mm d’épaisseur et est de couleur noire. Elle a un comportement satisfaisant au feu. Sa résistance aux solvants organiques est satisfaisante. Elle résiste bien au bitume. Les données dont on dispose ne permettent pas de donner un jugement sur sa résistance aux influences climatiques. Elle ne résiste pas très bien au poinçonnement.
Elle sera posée en adhérence totale.
L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume ou à l’aide de colle de contact.
La jonction des lés se fait à l’air chaud + bande de soudure ou à la colle à froid.

CSM  Polyéthylène chlorosulfoné partiellement vulcanisé

La membrane est constituée de polyéthylène chlorosulfoné partiellement vulcanisé calendré sur une armature en polyester, avec possibilité latente de complète vulcanisation. Elles ne deviennent complètement élastomère qu’après la pose des feuilles. Son épaisseur minimale est de 1.2 mm armature comprise. Elle existe en gris, noir, blanc ou beige. Elle est autoextinguible. Elle ne résiste pas très bien aux solvants organiques. Elle ne résiste pas très bien au poinçonnement. Elle résiste bien au bitume. Elle résiste bien aux influences climatiques.
Elle sera posée en adhérence totale ou en pose libre lestée. Elle peut également être fixée mécaniquement.
L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume, à l’aide de colle de contact ou à l’aide de colle en dispersion.
La jonction des lés se fait à l’air chaud + bande de soudure ou à la colle à froid.

NBR  Caoutchouc nitrile vulcanisé

La membrane est munie d’une couche dorsale en voile de verre. Elle a une épaisseur de 1.1 ou 1.5 mm. Elle est de couleur noire. Elle a un comportement peu satisfaisant au feu. Elle résiste bien aux solvants organiques et aux bitumes. Elle résiste bien aux influences climatiques. Les données dont on dispose ne permettent pas de donner un jugement sur sa résistance au poinçonnement.
Elle sera posée en adhérence totale ou en pose libre lestée.
L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume ou à laide de colle de contact.
La jonction des lés se fait à l’aide de colle à deux composants.

Les élastomères thermoplastiques

TPV Elastomère thermoplastique vulcanisé

Membranes, composées d’un assemblage de polymères élastomères et plastomères vulcanisés. Elles peuvent être teintées dans la masse. Elles ont une épaisseur minimale de 1.1 mm. Elles possèdent une bonne résistance aux rayons UV et aux produits chimiques. Elles présentent une élasticité comparable au caoutchouc.
Il sera posé en adhérence totale, en adhérence partielle ou en pose libre lestée.
L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de colle à chaud à base de bitume et d’EPDM, à l’aide de colle à froid, ou par fixation mécanique.
La jonction des lés se fait par soudage thermique.

TPO Polyoléfine thermoplastique

Membranes réalisées à l’aide de copolymères de polypropylène. Elles ne contiennent aucun plastifiant. Elles possèdent une bonne résistance aux rayons UV et aux produits chimiques. Elles ont une épaisseur minimale de 1.2 mm.
Il sera posé en adhérence totale, en adhérence partielle ou en pose libre lestée.
Les membranes en TPO peuvent être soit fixées mécaniquement, soit être posées en semi-indépendance à l’aide de colle à froid ou de bitume chaud, soit être posées librement et lestées.
La jonction des lés se fait par soudure homogène à l’air chaud.

Les plastomères

PIB  Polymère non vulcanisé de polyisobutylène

Actuellement les membranes PIB sont toujours doublées sur leur face inférieure d’une armature épaisse en feutre de polyester. Elles ont une épaisseur minimale de 1.5 mm. Elles sont de couleur noire. Elles ont un comportement peu satisfaisant au feu et des mesures complémentaires s’imposent. Elles résistent bien aux bitumes, mais pas aux solvants organiques. Elles résistent bien aux influences climatiques. Elles résistent bien au poinçonnement. Le produit existe depuis assez longtemps et a prouvé sa fiabilité.
Elles seront posées en adhérence totale, en adhérence partielle ou en pose libre lestée.
L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume ou à l’aide de colle à froid.
La jonction des lés se fait à l’aide de bandes d’étanchéité auto-adhésive, et par soudure par gonflement pour les joints transversaux.

EVA  Copolymère d’acétate de vinyle et d’éthylène non vulcanisé

Les membranes VAE ont une épaisseur minimale de 1.2 mm (couche de feutre non comprise). Elles sont de couleur blanche. Elles ont un comportement peu satisfaisant au feu et des mesures complémentaires s’imposent. Elles résistent bien aux bitumes, mais pas aux solvants organiques. Elles résistent bien aux influences climatiques. Les données dont on dispose ne permettent pas de donner un jugement sur sa résistance au poinçonnement.
Elles seront posées en adhérence totale ou en pose libre lestée.
L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume ou à l’aide de colle de contact.
La jonction des lés se fait par soudure par gonflement ou par soudure à air chaud.

ECB  Copolymère d’acétate de polyvinyle et d’éthylène non vulcanisé, et bitume

Membrane extrudée d’un mélange homogène d’un copolymère EVA non vulcanisé et de bitume. Il n’y a pas d’armature. La membrane est pourvue d’une couche dorsale en voile de verre ou en polyester destinée à améliorer l’adhérence de la colle. L’épaisseur de la membrane est généralement de 2 mm. Elle est de couleur noire. Elle a un comportement peu satisfaisant au feu et des mesures complémentaires s’imposent. Elle résiste bien aux bitumes, mais pas aux solvants organiques. Elle résiste bien aux influences climatiques. Elle résiste bien au poinçonnement.
Elle sera posée en adhérence totale, en adhérence partielle ou en pose libre lestée. Elle peut également être fixée mécaniquement.
L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume.
La jonction des lés se fait par soudure à air chaud.
Lors de la pose, la surface de ce matériau est visqueuse. Cette caractéristique disparaît après quelques semaines d’exposition.

CPE  Polymère de polyéthylène chloré non vulcanisé et exempt de plastifiant

Le CPE est très semblable au PVC. Une différence se trouve dans le fait que le mélange des polymères utilisés est chimiquement extrêmement stable. Il ne subit pas de perte de plastifiant. Il est cependant moins souple que le PVC.
Ces membranes sont soit des membranes simples, soit des membranes composées de deux membranes incorporant ou non une armature en polyester tissé, soit des membranes composées de deux membranes avec un feutre de polyester extérieur. L’épaisseur minimale de la membrane est de 1.2 mm. La face supérieure est de couleur grise. La face inférieure est grise ou noire. Elles ont un comportement satisfaisant au feu. Elles résistent bien aux bitumes et aux solvants organiques. Elles résistent bien aux influences climatiques. Elles résistent bien au poinçonnement lorsqu’elles sont armées.
Elle sera posée en adhérence totale, en adhérence partielle ou en pose libre lestée. Elle peut également être fixée mécaniquement.
L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume. Il peut également se faire à la colle de contact lorsque la membrane est pourvue d’un feutre de polyester extérieur.
La jonction des lés se fait toujours par soudure à l’air chaud. Lorsque la membrane est pourvue d’une armature tissée, le joint est mastiqué au moyen d’une pâte à base de CPE.

PVC  Polymère de chlorure de polyvinyle avec plastifiant

La membrane de est de type 1 lorsque le plastifiant est monomère, ou bien de type 2 lorsque le plastifiant est polymère.
Afin d’éviter l’important retrait caractéristique du PVC, on n’utilise que des membranes armées de fibre de verre (sans retrait) ou armée de polyester (avec faible retrait). Les feuilles sont constituées de deux couches entre lesquelles l’armature est calendrée.
Le PVC armé a une épaisseur minimale de 1.2 mm. Le PVC non armé a une épaisseur minimale de 1.5 mm.
Les étanchéités en PVC résistent ou non aux rayonnements UV. En cas d’absence de lestage sur l’étanchéité, il faut placer une membrane résistante aux UV. La composition des membranes et les techniques d’exécution ayant évolué, le PVC est devenu actuellement une étanchéité fiable.
La membrane de type 1 sera généralement grise ou beige. La membrane de type 2 aura des faces inférieures et supérieures de couleurs différentes. Elles ont un comportement satisfaisant au feu. Les membranes de type 2 résistent bien aux bitumes et aux solvants organiques, ce qui n’est pas le cas des membranes de type 1. Elles résistent bien aux influences climatiques lorsqu’elles sont stabilisées aux UV. Elles résistent bien au poinçonnement.
Lorsqu’une membrane en PVC ne résiste pas au bitume, il faut poser une couche de séparation entre le PVC et les matériaux bitumeux.
Les membranes en TPO peuvent être soit fixées mécaniquement, soit être posées en semi-indépendance à l’aide de colle à froid ou de bitume chaud, soit être posées librement et lestées.
La jonction des lés se fait par soudure par gonflement ou par soudure à air chaud. Dans les deux cas, le joint est mastiqué au moyen d’une pâte en PVC.

Les feuilles métalliques

Les feuilles métalliques (zinc, cuivre, ou plomb) peuvent être utilisées en toiture plate et en toiture inclinée.

Feuilles métalliques sur plateforme en bois.

Dans le cas de la toiture plate, les feuilles métalliques sont soudées entre elles. La surface totale de la plate-forme ne peut dépasser 15 m² et la longueur ne peut dépasser 6.75 m à cause des contraintes liées à la dilatation.
La pente de la plate-forme sera obligatoirement comprise entre 1 % et 5 %.
Les feuilles reposent sur un voligeage aéré en sous-face.

Les enduits d’étanchéité

Le système consiste à épandre sur la toiture des résines synthétiques (polyuréthanne, acrylique, polyméthylmétacrylate, polyester, … ) en y incorporant des armatures (textile polyester). On forme ainsi, in situ, une membrane sans raccord.
Suivant le type, l’armature et la finition supérieure, elle peut être non circulable, circulable aux piétons ou circulable aux véhicules légers.
Différents aspects de finition sont possibles (couleur, rugosité, …).

 

Étanchéité liquide armée.

Avantages

On évite le problème de jonction entre les lés.
L’étanchéité peut épouser la forme de toitures compliquées.
Certaines étanchéités ainsi mises en œuvre conviennent comme surface circulable (terrasses circulables).

Inconvénients

Ces techniques demandent l’intervention d’un personnel très qualifié.
Elles requièrent, pour leur mise en œuvre, des conditions atmosphériques particulièrement favorables.
Prix élevé pour des toitures simples.
Épaisseur faible de certains systèmes.
Résistance limitée aux eaux stagnantes.

Les revêtements épais

L’asphalte coulé est un mélange correctement dosé de bitume en poudre et d’agrégats : asphalte naturel, sable, filler.
Il est appliqué sans compactage en une couche de plusieurs centimètres.

Étanchéité en asphalte coulé.

Le mélange doit être exempt de cavités et de matériaux gélifs.
Ce type d’étanchéité constitue une bonne couche d’usure et de répartition des charges pour la circulation piétonne.
Il ne faut pas confondre l’asphalte coulé avec les enrobés hydrocarbonnés. Ceux-ci contiennent des graviers et des cavités. Ce ne sont pas des revêtements d’étanchéité.