Les couvre-joints pour toitures multicouches

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Digeste de la construction au Canada, 1967-11

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Les couvre-joints pour toitures multicouches

Digeste de la Construction au Canada

Division des recherches en construction, Conseil national de

recherches Canada

CBD 69F

Les couvre-joints pour toitures

multicouches

Veuillez noter

Cette publication fait partie d'une série qui a cessé de paraître et qui est archivée en tant que référence historique. Pour savoir si l'information contenue est toujours applicable aux pratiques de construction actuelles, les lecteurs doivent prendre conseil auprès d'experts techniques et juridiques.

Il est possible de réaliser avec succès des toits-terrasses et des couvertures en feuilles si l'on comprend bien les principes techniques de la construction et si on les applique tant au stade de la conception que de celui de l'exécution. Cependant des difficultés se présentent quand le maître d'oeuvre n'a pas prévu les nombreux détails d'imperméabilisation de la couverture. Les caractéristiques des solutions de continuité et des rives du revêtement multicouche abutant contre les ouvrages secondaires sont de si grande importance que l'exécution de ces joints ne peut être laissée à la discrétion du fournisseur de matériaux de construction ou d'un artisan sur le chantier.

Au Canada, comme dans la plupart des autres pays, des couvre-joints défectueux établis au-dessus d'une solution de continuité ou des rives du revêtement multicouche de toiture y sont une source habituelle de fuites. Il est clairement du devoir de l'architecte d'étudier les faces externes du bâtiment projeté et de déterminer l'emplacement des couvre-joints, le matériau à utiliser et les détails de leur installation. L'architecte devra avoir une conception nette des fonctions remplies par les couvre-joints, des forces auxquelles ils sont soumis et des limitations de leur emploi. Le présent Digeste décrit les couvre-joints employés pour les toits-terrasses et pour quelques-uns des ouvrages secondaires de la toiture.

Fonctions des couvre-joints

Un couvre-joint est un dispositif utilisé en construction pour prévenir la pénétration de l'eau aux faces externes d'un bâtiment, ou pour l'intercepter et l'évacuer vers l'extérieur. On utilise différents types de couvre-joints aux rives et aux solutions de continuité des revêtements de couverture. Certains d'entre eux sont capables de contenir l'eau et d'autres servent à l'égouttement. On peut considérer que le revêtement du toit constitue un grand couvre-joint destiné à contenir l'eau pendant son lent écoulement vers le système d'égouttement. Quand des ouvrages secondaires passent au travers de la couverture ou s'y insèrent et le dépassent, un moyen de maintenir les qualités d'imperméabilité de la couverture consiste à entourer la

souche de l'ouvrage par les feuilles de couverture au cours d'une opération préliminaire, constituant ainsi le relevé ou la collerette (base flashing).

Les ouvrages secondaires qui ainsi passent au travers de la couverture ou s'y insèrent, se déplaceront certainement par rapport à celle-ci. Il est difficile de déterminer l'importance et la nature de ces déplacements asymétriques, mais il est nécessaire de tenir compte de leur existence lors du dessin du joint. Si le relevé est lié à l'ouvrage secondaire, il doit être capable de recouvrir toute fissure qui pourrait apparaître et de résister à l'asymétrie des déplacements. Les matériaux utilisés habituellement comme couvre-joints ne peuvent durer raisonnablement dans ces conditions d'emploi, et il est sage de prendre d'autres précautions en vue des déplacements possibles. On peut libérer le relevé de toute solidarité avec l'ouvrage secondaire et le rendre solidaire du toit par l'intermédiaire d'une bande d'équerre (base flashing support). L'arête du relevé et l'espace laissé entre la bande d'équerre et la souche de l'ouvrage traversant le toit ou s'y insérant sont exposés aux éléments atmosphériques et doivent être protégés par le couvre-joint chargé de détourner l'eau, qui dans ce cas est une bande de solin (counter flashing), fixée à la souche de l'ouvrage secondaire et débordant tout autour, mais non solidaire du relevé. La figure 1 illustre les positions des bandes de solin et des relevés qui sont les deux éléments fondamentaux du couvre-joint entre la toiture et les ouvrages secondaires.

Figure 1. Couvre-joints fondamentaux

Il est nécessaire de prévoir les déplacements des éléments fondamentaux du couvre-joint par rapport aux avant-toits et certaines bandes à cheval (wall flashing) doivent s'ajuster aux couvre-joints du toit quand les murs dépassent le niveau de ce dernier. Il n'est pas possible de donner dans le présent Digeste la liste de tous les cas où il est nécessaire d'accorder une attention particulière au dessin des joints, mais on présente quelques cas typiques illustrant les emplois fondamentaux des couvre-joints et certains dispositifs spéciaux.

Petits éléments traversant la couverture

On doit s'efforcer de limiter le plus possible le nombre d'éléments traversant le toit, dès le stade du bureau d'architectes. Si un appareillage mécanique doit être installé en-dessus de la couverture, il doit être placé sur une plate-forme constituée de gros éléments de construction. Quand on ne peut éviter de faire passer les éléments de charpente au travers du toit, quand il

est nécessaire d'ancrer l'appareillage monté sur le toit à l'ossature de l'immeuble, ou encore quand des tuyaux ou des canalisations doivent traverser la couverture, il devient nécessaire de dessiner et d'appliquer les couvre-joints comme il a été expliqué ci-dessus.

On n'installe souvent aucune bande d'équerre en-dessous des collerettes des joints des tuyaux, canalisations ou autres éléments de petit diamètre en saillie. On emploie plutôt des manchons de métal ou de plastique munis d'une joue fixée au toit. Ces dispositifs sont généralement satisfaisants, mais ils nécessitent un entretien fréquent. Une feuille de métal munie d'une buse peut être installée autour de l'élément en saillie pour supporter la collerette, et on fixe une bande de solin à cet élément. En pratique la buse constitue une sorte de récipient qu'on remplit de bitume amolli. Ce dispositif peut donner satisfaction même sans remplissage au bitume, pourvu qu'il soit convenablement exécuté. Il est cependant préférable d'utiliser un mastic à surface supérieur inclinée, comme seconde barrière contre la pénétration de la pluie. Le dispositif est illustré schématiquement à la figure 2.

Figure 2. Elément traversant le toit

Couvre-joints aux murets d'intersection

Des murets dépassent la surface des toits dans les appartements mansardés, les tabatières, les cheminées, les abris d'appareillage, les parapets et autres ouvrages. On utilise des bandes de solin et des relevés pour protéger les joints de ces ouvrages avec les toits, selon les principes énoncés ci-dessus. Certains types de murs réclament toutefois des couvre-joints choisi spécialement, et il est nécessaire que ces couvre-joints spéciaux s'associent convenablement aux couvre-joints du toit pour que le joint entre ouvrage et toit soit à l'épreuve des agents atmosphériques.

Les recherches menées sur place indiquent que de nombreuses fuites provenant apparemment du toit découlent en fait de couvre-joints muraux mal conçus. Le maître d'oeuvre doit connaître les moyens utilisables pour prévenir la pénétration de l'humidité dans les murs (voir le CBD 40F), et là où elle est possible, même partiellement, il doit prévoir l'établissement d'un masque d'étanchéité (through-wall flashing) traversant le mur pour en drainer l'eau.

Les murs de parapet étant exposés à toutes les rigueurs de l'intempérisme sur chaque face et à leur sommet risquent d'être rapidement détériorés. Les joints des chaperons préfabriqués qu'on a l'habitude de poser au sommet des parapets sont très vulnérables à l'action de la pluie. Il est nécessaire d'utiliser des masques d'étanchéité immédiatement au-dessous des chaperons, bien qu'on puisse l'éviter si les chaperons sont conçus à la façon d'une bande de solin, pour égoutter l'eau et l'empêcher d'atteindre les joints et pour permettre les mouvements de dilatation et de contraction. Les produits de calfatage ne peuvent maintenir longtemps l'imperméabilité d'un joint en raison de leur durcissement et des mouvements y produisant des fissures.

L'eau qui pénètre au sommet d'un mur de parapet ou aux faces du mur y descend sous l'influence de la gravité. A moins d'être drainée hors du mur avant d'atteindre des régions

sensibles, elle pénétrera à l'intérieur de la couverture. Un masque d'étanchéité associé à une bande de solin surmontera la difficulté. Il peut être également nécessaire d'établir des masques d'étanchéité à la rive de la dalle de toit ou au niveau de la sablière, selon le dessin du mur et du toit, comme il est indiqué à la figure 3.

Figure 3. Murs de parapet

Un mur de parapet utilisant le principe de l'écran de pluie comme revêtement extérieur (voir le

CBD 40F) est également schématisé à la figure 3. Dans ce cas le parapet devient un mur à écran de pluie double et il se trouve composé de trois parties. L'élément central sert de mur de soutien, qui doit être imperméable à l'air pour qu'une égalisation des pressions puisse se produire aux deux faces de chacun des écrans de pluie. On peut remarquer que la paroi métallique souvent utilisée à la face interne du parapet peut servir d'écran de pluie si une lame d'air ventilée la sépare du mur de soutien, selon les principes d'établissement des écrans de pluie.

Bandes à cheval de pourtour de couverture

De nombreux architectes ont renoncé à utiliser les murs de parapet et tous les murs des bâtiments qu'ils dessinent sont abrités par la toiture. Cette disposition simplifie fortement les problèmes posés par les couvre-joints de pourtour de la toiture. Selon la conception la plus simple, les feuilles de couverture sont rabattues par-dessus les avants-toits pour égoutter l'eau et aucune bande de solin n'est nécessaire. En pratique l'arrangement est compliqué par d'autres exigences, telles que la nécessité d'empêcher l'eau, le bitume ou les gravillons de passer par-dessus les avants-toits et de tomber. Le maître d'oeuvre peut aussi désirer l'obtention de lignes architecturales plus nettes que celles qui sont tracées par les feuilles de couverture. Il pourra y arriver tout en évitant les difficultés possibles s'il dessine ses couvre-joints selon les principes schématisés à la figure 4. Cette disposition sépare les feuilles de couverture et la butée du gravillon, le larmier et la ligne architecturale ou toute combinaison des précédents. Cette indépendance permet la finition du revêtement de couverture avant l'application des bandes à cheval, ainsi que les déplacements des bandes par rapport au revêtement de couverture sous l'influence des variations de température.

Figure 4. Finition des avants-toits Couvre-joints de dilatation

Les joints de dilatation sont des dispositifs conçus pour permettre le déplacement relatif de deux éléments de construction voisins sous l'influence des changements de température y provoquant des dilatations et des contractions. Les joints de dilatation sont des solutions de continuité établies sciemment entre deux éléments distincts et un couvre-joint de dilatation éloigne l'eau du joint lui-même. Les dispositifs qui utilisent la formation d'un pli dans le revêtement de couverture pour tenir compte des déplacements éventuels ne sont pas toujours couronnés de succès, car le pli est trop sensible à l'endommagement ou à la détérioration. On estime que le système le plus satisfaisant est basé sur le relèvement des rives des feuilles de couverture, qui s'appuient contre des bandes d'équerre solidaires de l'élément recouvert par le revêtement. Ces bandes d'équerre doivent être dessinées de façon à ne pas constituer de pont thermique (voir le CBD 44F). On installe des bandes de filet et des bandes de solin comme il est indiqué à la figure 5. Ces saillies peuvent être aisément dissimulées quand il existe un mur de parapet, mais constituent un défi au maître d'oeuvre dessinant un toit sans parapet.

Figure 5. Joint de dilatation de couvre-joints Choix des matériaux de couvre-joints

La même quantité de main-d'oeuvre entre dans l'installation de tous les matériaux de couvre-joints; d'autre part, les réparations de couvre-joints défectueux ou détériorés sont coûteuses. Pour ces raisons, le prix d'achat des matériaux de couvre-joints ne devrait pas beaucoup influer sur leur choix. Ce dernier devrait s'effectuer sur la base de l'adaptation du matériau aux conditions particulières de son emploi et de son exposition aux intempéries. Les couvre-joints devraient durer au moins autant que l'ensemble dont ils font partie. Les matériaux de

couvre-joints comprennent les feutres bitumineux, les tissus de fibres de verre, différents métaux et de nouveaux matériaux tels que le vinyle, le néoprène et le caoutchouc butyle.

Les bandes de filet doivent posséder de la flexibilité pour épouser la forme des supports; leur composition doit être compatible avec celle des feuilles de couverture; elles doivent résister à l'affaissement et au glissement, ainsi qu'à l'intempérisme. Les feutres bitumineux sont habituellement choisis pour utilisation avec les couvertures bitumineuses en raison de leur compatibilité, mais malheureusement ils résistent mal aux affaissements, et le bitume pourrait s'étaler par temps chaud, causant un glissement du matériau. Les couvre-joints, constitués de tissus à texture lâche imbibés d'une émulsion de bitume, sont légers et répondent aux conditions exigées des bandes de filet. Quand la température ou les conditions atmosphériques s'opposent à son application, on emploie parfois du mastic bitumineux au lieu d'émulsion de bitume. Le bitume du couvre-joint ne doit évidemment pas détériorer le bitume du feuil de couverture.

Le vinyle, le néoprène, le caoutchouc butyle et autres nouveaux matériaux pour couvre-joints ont été utilisés pour des cas particuliers de toits en plaques ondulées ou d'autres éléments embronchés. Bien que ces matériaux n'aient pas été conçus originellement pour remplacer les couvre-joints bitumineux habituels, on les utilise largement comme bandes de filet. Leur flexibilité, la facilité de leur ajustement et de leur application en un seul feuil constituent des avantages reconnus, mais on ne dispose pas encore d'un dossier d'observations suffisant pour la plupart de ces matériaux. Les principaux points à étudier sont le gercement dû à la fragilité par temps froid, la décomposition causée par l'action de l'ozone et du rayonnement solaire et l'incompatibilité possible avec d'autres matériaux de couverture.

Figure 6. Dilatation d'éléments de 10 pieds de long en métaux usuels

Les métaux ne conviennent pas à l'utilisation comme bandes de filet, car ils sont généralement trop rigides et difficiles à liaisonner aux matériaux de revêtement. Leurs caractéristiques de dilatation et de contraction, qui sont indiquées à la figure 6, font que les métaux se décollent facilement des matériaux de couverture. La rigidité du métal est généralement un avantage quand on emploie ce dernier comme bande de solin ou comme bande à cheval car il garde alors la forme qu'on lui a imposée. On choisit habituellement le fer galvanisé, le cuivre ou l'aluminium, et parfois le plomb, le zinc, la tôle plombée, le monel et l'acier inoxydable. Les

facteurs qui influent sur le choix du métal sont la sensibilité à l'action d'une atmosphère polluée, les possibilités de formation de taches par l'eau ruisselant d'une pièce de métal à l'autre et les caractéristiques de contraction et de dilatation.

On choisit habituellement une feuille de métal ou un sandwich de feuilles métalliques collé à de l'asphalte ou du papier pour servir de masque d'étanchéité traversant le mur. Les feuilles de métal devront être cannelées ou déformées en gradins lors de l'édification du muret pour assurer un meilleur liaisonnement aux éléments de maçonnerie;

Résumé

Les principes à suivre pour le dessin des couvre-joints des couvertures ont été illustrés ci-dessus. Les experts ont recommandé de libérer les relevés de tout lien rigide avec les ouvrages traversant le toit, et les bandes métalliques de solin seront séparés du revêtement de couverture; les bandes de solin égoutteront l'eau et seront libres à leur extrémité inférieure pour prévenir tout gauchissement ou cassure. On ne peut bien entendu séparer le dessin des couvre-joints de celui des murs du bâtiment ou de la toiture. Le toit, par exemple, doit être incliné pour permettre l'écoulement des eaux, et les murs seront conçus pour décourager l'infiltration de la pluie. Le maître d'oeuvre, pour toutes ces raisons, devra étudier dans tous ses détails l'ensemble des mesures de lutte contre la pénétration des eaux.

LEGENDE DES FIGURES

1. CHAPERON 2. MASQUE ETANCHE 3. ECRAN DE PLUIE 4. MUR HERMETIQUE 5. BANDE DE SOLIN 6. BORDURE 7. CHANFREIN 8. RELEVE 9. MULTICOUCHE 10. ISOLEMENT 11. DALLE DE TOIT

12. BANDE A CHEVAL ET LARMIER 13. BUTEE POUR GRAVILLON 14. RABAT DU REVETEMENT 15. CHANLATTE

16. SABLIERE, LE CAS ECHEANT 17. FEUIL FLEXIBLE

18. ECRAN HERMETIQUE ET VAPORIFUGE 19. AGRAFURE SIMPLE OU DOUBLE 20. ELEMENT TRAVERSANT LE TOIT 21. MASTIC BITUMINEUX