Couche de Forme Sous Radier : Tout Savoir sur Sa Définition et Sa Composition Essentielle

Le radier est une fondation superficielle sous forme de plateforme maçonnée servant de base pour un bâtiment. Il s'agit d'une dalle de béton armé, coulée directement sur le sol, qui assure une fondation stable pour l'ensemble de la construction tout en servant de plancher bas. Le radier a pour rôle de répartir les charges de la structure sur le sol, assurant ainsi une assise stable et uniforme pour l'ensemble du bâtiment. La couche de forme joue un rôle crucial dans la performance et la durabilité du radier.

Définition du Radier

Le radier est une fondation superficielle conçue pour assurer la répartition des charges. Il travaille de manière inversée par rapport à une dalle ou à un dallage classique. Le radier est utilisé pour la construction de bâtiments et de maisons sur des sols de moins bonne qualité (terrains instables, argileux) ou en zone inondable (risque de remontée du niveau de la nappe phréatique), ou lorsque la portance du sol n’est pas suffisante pour des semelles ou que le bon sol est trop profond pour y établir des pieux. Il est également utilisé lorsque l’on construit un ouvrage fortement chargé.

Il existe plusieurs types de radiers :

Radier plat : Le plus utilisé, adapté aux constructions légères où les porteurs verticaux reposent directement sur la dalle.
Radier nervuré : Composé de poutres croisées pour renforcer la dalle, recommandé lorsque la dalle plate n’est pas assez rigide pour supporter de lourdes charges.
Radier champignon : Composé de poteaux et de chapiteaux pour mieux répartir les charges. Il est plus imposant.
Radier voûté : Formé de voûtes, de poteaux et de tirants en acier. Les voûtes supportent des efforts de compression sans flexion.

Importance de la Couche de Forme

La couche de forme est un élément essentiel dans la construction d'un radier. Elle sert d'assise au dallage et est constituée de matériaux d'apport. Ses fonctions principales sont :

Amélioration de la portance du sol : La couche de forme permet de renforcer le sol en place, notamment si celui-ci est de mauvaise qualité ou insuffisamment portant.
Répartition des charges : Elle contribue à répartir uniformément les charges de la construction sur le sol, réduisant ainsi les risques de tassements différentiels.
Protection contre les remontées capillaires : En utilisant des matériaux drainants, la couche de forme permet d'éviter les remontées d'humidité par capillarité, protégeant ainsi le radier et la construction.
Mise hors gel : Dans les régions où le gel est un problème, la couche de forme peut contribuer à protéger le radier contre les effets du gel en isolant le sol.
Nivellement et réglage : Elle permet de niveler et de régler la surface avant la mise en place du radier, assurant ainsi une surface plane et stable.

Composition Typique d'une Couche de Forme

La composition d'une couche de forme peut varier en fonction des caractéristiques du sol, des charges à supporter et des exigences spécifiques du projet. Cependant, une composition typique comprend généralement les éléments suivants :

Purge de la terre végétale : Il est impératif de purger la terre végétale et/ou argile pour la mise hors-dessiccation.
Plateforme de substitution : Mise en place d'une plateforme de substitution constituée de matériaux insensibles à l'eau.
Hérisson de drainage : Une couche de graviers concassés (hérisson) d'une épaisseur d'environ 12 à 13 cm est posée sur le sol préparé. Ce hérisson assure un drainage efficace et prévient les remontées capillaires. On peut utiliser du sable et des graviers concassés.
Film polyane : Un film polyane est placé sur le hérisson pour assurer l’imperméabilisation du radier et bloquer les remontées d’humidité provenant du sol. Dans le cas ou un isolant sous dalle est prévu, le film polyane sera disposé sur l’isolation thermique. Il fait également office d’isolant thermique.
Couche de réglage (éventuelle) : Une couche de sable ou de mortier maigre peut être ajoutée pour parfaire le nivellement et obtenir une surface parfaitement plane avant la mise en place du radier. Un lit de sable de 5 cm environ d'épaisseur moyenne, soit un lit de mortier maigre de 3 cm peut être utilisé.

Matériaux Utilisés pour la Couche de Forme

Le choix des matériaux pour la couche de forme est crucial pour assurer sa performance et sa durabilité. Les matériaux les plus couramment utilisés sont :

Graves non traitées : Ce sont des mélanges de granulats de différentes tailles, utilisés pour leur bonne portance et leur capacité de drainage.
Graves traitées : Les graves peuvent être traitées avec du ciment ou de la chaux pour améliorer leur résistance et leur stabilité. Un complexe type "radier" comprend deux couches de grave-ciment.
Sable : Le sable est utilisé pour le nivellement et le réglage de la surface.
Film polyéthylène (polyane) : Le film polyane est utilisé pour empêcher les remontées capillaires. Il est fortement conseillé de mettre en oeuvre un film anticapillaire et/ou pare-vapeur afin de supprimer un risque de remontées capillaires ou de diffusion d'humidité.
Matériaux recyclés : Dans une démarche de développement durable, des matériaux recyclés tels que des granulats de béton concassé peuvent être utilisés pour la couche de forme.

Préparation du Terrain et Mise en Œuvre

La mise en œuvre d'une couche de forme nécessite une préparation soignée du terrain et le respect de certaines étapes clés :

Étude de sol : Une étude de sol par un bureau d’études spécialisé est indispensable pour déterminer les caractéristiques du sol et les besoins spécifiques du projet. Faites appel à un géotechnicien pour estimer si votre chantier nécessite un radier. L’étude préalable permet d'estimer la probabilité de tassement général de la structure à venir.
Terrassement : Le terrain doit être terrassé à la profondeur conseillée par le géotechnicien. Cela peut être réalisé avec une pelle, tractopelle ou même pelleteuse. Il s’agit de creuser la fouille destinée à accueillir le radier. Une fois cette étape effectuée, il faut vérifier la planitude du sol de l’excavation.
Compactage : Les différentes couches de matériaux doivent être compactées avec un engin adapté (plaque vibrante, rouleau compresseur) pour assurer leur stabilité et leur portance.
Nivellement : La surface de la couche de forme doit être parfaitement nivelée pour garantir une assise stable au radier.
Mise en place du film polyane : Mettre en place un film polyane sur toute la surface du radier. Placez-le soigneusement sur le hérisson.
Réalisation des tranchées : La fouille destinée à accueillir le radier est délimitée. Pour autant, vous ne pouvez pas couler le béton directement ! La prochaine étape consiste à préparer le sol en vue du coulage. Posez un hérisson constitué de sable et de graviers concassés, sur une épaisseur d’environ 12 à 13 cm.
Pose de semelles filantes : La pose de semelles filantes est une étape essentielle. Celles-ci sont destinées à supporter le poids des murs qui entourent le radier.

Exigences du DTU

Le DTU (Document Technique Unifié) est un document normatif qui fixe les règles de l'art en matière de construction. Plusieurs DTU sont applicables à la construction de dallages et de radiers, notamment :

DTU 13.3 : Ce DTU définit les règles de conception, de calcul et d'exécution pour les dallages béton à usages autres qu'industriels ou assimilés. Il précise notamment les exigences relatives au support du dallage, y compris la couche de forme. La partie 3 traite des dallages de 'maisons individuelles'. La partie 2 du DTU 13.3 définie les règles de conception, de calcul et d'exécution pour les dallages béton 'à usages autres qu'industriels ou assimilés'.
DTU 13.11 : Ce DTU concerne l'exécution des dallages industriels.

Ces DTU précisent notamment les exigences relatives à la nature des matériaux, à l'épaisseur de la couche de forme, à son compactage et à sa planéité. Il est impératif de se référer à ces documents pour garantir la conformité des travaux.

Réalisation du Radier

Une fois la couche de forme réalisée, les étapes suivantes consistent à :

Mise en place du ferraillage : Posez du ferraillage (ou “treillis soudé”) pour armer le radier autrement dit le rendre plus résistant à la traction. Cette étape est indispensable, d’autant plus dans le cas de fondations car le treillis permet au radier d’être plus résistant aux efforts qui lui seront demandés. Coupez le treillis grâce à une pince adaptée et ligaturez les différentes pièces au moyen de fil à ligaturer. Installez ensuite vos armatures sur des petites cales en bois que vous aurez placées sur toute la surface du radier. Si vous souhaitez éviter de poser du ferraillage, vous pouvez gagner du temps en optant pour le coulage d’un béton fibré dans certains cas. Celui-ci contient des fibres métalliques qui font office d’armature. Il faudra juste faire attention lors du tirage du béton, qu’aucune fibre ne dépasse. Attention : il existe également du béton à fibres synthétiques, mais celui-ci ne vous dispense pas de poser du ferraillage. Demandez toujours conseil à un professionnel avant de supprimer le treillis soudé. Le ferraillage (treillis soudé) apporte une résistance supplémentaire à votre radier. Installez-y le ferraillage découpé aux dimensions du radier. Découpez le ferraillage à l’aide d’un disque à tronçonner adapté au métal.
Coffrage : Réalisez le coffrage : les planches de coffrage délimitent la surface à bétonner et maintiennent le béton en place jusqu’au durcissement.
Coulage du béton : Vient ensuite l’étape du coulage du béton ! Vous devrez utiliser un béton traditionnel ou spécial fondations, dosé à 300 ou 350 kg / m3 (on parle ici du dosage en ciment). Pour calculer le volume du béton nécessaire, c’est très simple : il vous suffit de multiplier la surface du radier par son épaisseur. Pour un ouvrage de 45 m² et 25 cm d’épaisseur, il vous faudra ainsi commander environ 11 m3 de béton (45 x 0,25). Pour le coulage en lui-même, tirez le béton sur toute la surface. Celui-ci doit complètement enrober le ferraillage. Enfin, il ne vous restera plus qu’à attendre environ 48 heures pour le durcissement du béton. Attention : il vous faudra tout de même attendre au moins 28 jours avant de procéder à une construction sur le radier. Coulée directement sur le sol, qui sert de fondation pour une construction. Le coulage du béton s’effectue de manière classique : répandre le béton à l’aide d’un épandeur, mise à niveau par tirage à la règle, talochage, lissage et application d’un produit de cure.
Cure du béton : Il est essentiel de maintenir le béton humide pendant les premiers jours suivant le coulage pour assurer une bonne hydratation du ciment et éviter les fissures.

Épaisseur Minimale du Dallage Selon le DTU

Le DTU impose une épaisseur minimale pour le dallage, qui varie en fonction de son usage et de son armature :

Dallage pour maisons individuelles (DTU 13.3 partie 3) : Épaisseur minimale de 150 mm.
Dallage à usages autres qu'industriels (DTU 13.3 partie 2) : Épaisseur minimale de 130 mm.
Dallage pour tous types d’ouvrages (hors maisons individuelles) (DTU 13.3 partie 1-1-1) : Épaisseur minimale de 120 mm.

Armatures du Dallage

L'armature du dallage dépend du type de dallage (en béton armé ou non armé). Le diamètre des armatures doit être ≤ à 1/15ème de l'épaisseur du dallage, l'entraxe entre armature doit être ≤ à 2 fois l'épaisseur du dallage. Le dallage en béton armé comporte une section minimale d'armature de 5 cm2/m et par sens (cette section peut être ramenée à 3 cm2/m en respectant un ensemble de 4 conditions définies dans le DTU). L’armature doit représenter 0,2% de la section du dallage. Le dallage étant conçu en béton armé, les joints de retrait ne sont à prévoir qu’en cas de surface supérieure à 240m2 et en cas d’angle rentrant.

Qualité du Béton

Le béton doit être conforme à la norme NF EN 206-1 avec une classe minimale C20/25. Cela peut être un béton prêt à l’emploi livré par camion toupie (BPE) ou un béton fabriqué sur chantier (centrale de chantier ou bétonnière). En cas d’utilisation d’un béton S3 (consistance très plastique), celui-ci doit obligatoirement être vibré au moyen d’une aiguille vibrante ou d’une règle vibrante.

Joints de Retrait

Les joints de retrait doivent être sciés sous 48h à l’aide d’une scie à sol.

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Couche de Forme Sous Radier : Définition et Composition