Guide
sur l'inspection d'immeuble
© Copyright et propriété littéraire 2000 / 2003
André J. Béïque
~ Tous droits réservés ~
La capacité portante du béton dans une fondation.
Est-ce que les fondations sont toujours suffisantes pour porter le poids
d'une bâtisse s'il y à des craques.
Le principe:
Il y a deux facteurs qui résultent dans la force de portance:
1 - La superficie horizontale de la section,
Ces deux (2) composants sont les facteurs qui donnent la force de portance d'une colonne ou d'un mur de fondation.
Quand il y a des craques
dans les murs de fondation, est-ce que ceci signifie que la fondation n'as pas assez de force ou de solidité
pour porter le poids de la bâtisse.
Une chose est certaine, il faut que les pentes de sol
éloignent l'eau des fondations, sinon,
il y aura presque toujours des craques à tous les 10' ou 20' pieds de distance l'une de l'autre
le long du périmètre des murs extérieurs, surtout si les murs sont isolés. Voir la cause des craques dans les murs de fondation.
Données de base:
A - Normalement, un test de ciment ou de béton se fait en prenant 2 ou 3 cylindres de ciment lors de la coulée ou en prenant une carotte de 150 mm (6" pouces) d'un béton déjà mis en place et d'en faire un test de compression. (Test usuel et conventionnel reconnu dans tous les pays du monde).
B - Ciment moderne livré dans les camions malaxeurs "Ready-Mix":
- Béton le moins dispendieux: 3,000 lbs/po2 Genre "Portland Ciment"
Note du 5 avril 99:
Il est usuel de trouver ces vieux mortiers dans les propriétés humides où, en grattant le ciment avec une clef d'aluminium, le mortier se désagrège et tombe en poudre.
Ceci se trouve aussi bien dans les fondations qu'entre les joints de mortier entre les briques et les murs de pierre.
Étudions la force d'une colonne de béton faible en comparaison des poteaux télescopiques de métal:
Si par exemple, on fait l'étude d'une colonne de 10" pouces X 10" pouces = 100 po2 en utilisant un mortier faible de X 2,000 lbs/po2 porte quand bien même = 200,000 lb.
Ce qui donne 200,000. divisé par 9,000 lbs par poteaux télescopique = l'équivalent de 22 poteaux télescopique réglables.
D - Exercice de porté sur la fondation d'un "Bungalow" que nous prendront comme exemple:
Données:
- Bungalow de 24' pieds de profondeur par 40' pieds de largeur avec des murs de 10" pouces d'épaisseur.
La capacité portante d'une fondation:
Périmètre: 24' + 24' + 40' + 40' = 128' pieds linéaires de fondation.
E - poids d'une propriété:
Données de base:
- Un pied cube d'eau pèse 62.4 lbs par pied cube.
Calculs:
Accumulation des charges:
1 - Toit avec glace de un pied d'épaisseur: 62.4 lbs/pi3 X 960 pi2 = 59,904 lbs ou l'équivalent de
59,904 lbs / 3,000 lbs = (équivalent de 20 voitures automobile de 3,000 lbs chacune). 59,904. lb
Poids total de la propriété: 183,104 lbs de poids à porter par les fondations.
F - Capacité portante:
Combien de fois cette fondation peut porter de maison avec charge maximum incluant la glace: 30,720,000. lbs de capacité portante divisé par 183,104 lbs par maison = 30,720,000 lbs / 183,104 lbs = ou l'équivalent de 167 maisons.
Ici, nous n'avons même pas tenu compte de l'élargissement au niveau de la semelle qui
donne une plus grande portée au sol.
Note du 29 mars 1999:
On pourraient ajouter, indépendant des charges mentionnées ci-haut, le poids d'un mur de
brique ou de pierre de 3 pouces d'épaisseur.
Un pied linéaire de mur de brique d'un cottage de deux étages = 9' pieds x 2 étages = 18 pieds de haut.
Soit un nouveau poids total de
273,256 lb. Cette fondation ne peut porter que 30,720,000 / 273,256 = 112 maisons équivalentes si elle est construite avec des murs de pierre ou de brique.
G - Pertinence de faire des test de capacité portante venant d'un échantillon d'un mur de fondation:
Selon l'exercice ci-haut, le seul test reconnu, si on veut le faire et s'il y à doute, est le test de compression conventionnel, usuel et reconnu réalisé par tous les laboratoires de test de matériaux trouvés dans les pages jaunes des annuaires téléphonique et qui est reconnu par tous les ingénieurs et architectes ainsi que dans le domaine de la construction du monde entier.
Celui-ci donne comme résultat le nombre de livre de capacité portante par pouce carré. Ceci quelle que soit
la composition du béton ou du matériau, OU de ce que le béton contient.
Vu que selon les informations, seulement moins de 1% des ingénieurs gradués en génie civil ont comme spécialité la pratique de la conception en structure. Il existe quand bien même des connaissances communes à la société pratiquante, aussi bien dans les divers corps de métier que dans la société en général.
Données additionnelles:
1 - Quand il y a une craque verticale dans un mur de fondation, s'il n'y a pas d'affaissement
d'un côté de la craque par rapport à l'autre ou qu'il n'y a pas de basculement, ceci indique qu'il n'y a pas
d'affaissement, de cisaillement ("sheering") dans la craque, ou.......qu'il n'y a aucun besoin de pilot / "pilotis" pour empêcher la descente, vu qu'il n'y à pas de descente à corriger.
2 - Avant, quand les fondations de sous-sols n'étaient pas isolées (10" pouces de béton coulé en place ˆ un facteur R de = 0.9 environ. (1" pouce de Styrofoam dense à R: 5 équivaut à plus de 4.5' pieds de béton coulé en place)
Comme maintenant avec une laine minérale de 6" pouce à R = 20 ou 20 fois plus isolé ou R = 7.5 pour un mur
isolé avec un Styrofoam rose de 1.5" pouces d'épaisseur; il y avait assez de perte de chaleur
au travers des murs de fondation pour faire fondre la neige ou la glace autour des maisons sur 6" à 8" pouces de distance.
Maintenant que la majorité des sous-sols sont finis et sont isolés avec un facteur R: de R 15. Si la terre humide
ou mouillée le long des murs de fondation gèle sur une profondeur de 6" pouces à 8' pouces de profondeur,
la force de levée est suffisante pour créer une fissure dans les murs à tous les 30' pieds ou 40' pieds de distance.
3 - Il faut se rappeler que la glace de 2" pouces sur un lac porte un homme et que certains vont pêcher sur les lac avec leur voiture quand la glace est de 6" pouces d'épaisseur.
C'est pourquoi il y a presque toujours une craque à mi-distance entre le mur avant et arrière à l'extérieur d'une propriété, à la mi-distance au mur coupe-feu par "curing" séchage d'un béton contenant trop d'eau, ainsi que une ou deux craques aux fenêtres du sous-sols dans les cours arrière si les pentes de sol sont négatives vers les propriété au lieu de positives pour en éloigner l'eau de ruissellement.
Autrement dit, au point le plus bas du sol contre une fondation isolée, il y presque toujours une craque verticale qui se forme dans la fondation et cette craque est de bord en bord même si elle est de la dimension d'un cheveux, ("hair line crack").
Celles-ci sont des craques de soulèvement d'hiver et non pas des craques d'affaissement d'été.
4 - De là, nos parents et grand parents, qui vivaient plus avec la nature que nous; parlait
toujours de remonter les pentes du terrain autour des maisons en employant le terme "Renchausser" qui doit venir de Rechausser,
Enchausser, rehausser, remonter ou Remblayer.
5 - Rétrécisement du béton coulé en place:
7 - Observation facile: Quand les lignes de mortier dans un mur de brique sont parfaitement horizontales sur 40, 50,
ou 60 pieds de longueur, ou qu'il n'y a pas de déformation de revêtement dans les maisons couvertes de revêtement
en aluminium ou de plastique; et qu'il n'y a pas d'affaissement s'il y a craques dans la fondation; c'est que la fondation
remplie son travail et qu'il n'y ˆ pas d'affaissement.
8 - S'il n'y a pas d'indice d'un problème, le problème est inexistant.
9 - Conclusion:
Il ne sert à rien de remplacer les fondations anciennes faites de mortier mou de 2,000
lbs/po2 par du béton de 3,500 lbs/po2 s'il n'y a aucun indice d'affaissement. S'il y a craques, on les répare et on garde
éventuellement l'eau éloigné des fondations (Même s'il y à des craques).
Un drain de fondation "drain Français" mouillé pendant dix, vingt ou trente ans, qui, à chaque fois qu'il
pleut devient mouillé, laissera pénétrer l'humidité dans le sous-sol, normalement autour de vingt ans après que la maison est construite. C'est à ce moment qu'un déshumidificateur (pour le sous-sol) est acheté.
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Ce qui est important pour:
les propriétaires de maisons
La question couramment demandée: "La maison es-tu bonne", "La maison est-elle solide".
- Conclusion: Il faut réparer les craques et pour éviter qu'il y en ait à réparer à la suite de
chacun des hiver, il faut continuer à éloigner l'eau des fondations," Enchausser, renchausser, remblayer, rehausser"
A - par pentes de sol positives
Note du 9 mars 1999:
3 - Toujours remonter la terre autour des fondations pour en éloigner l'eau de ruissellement.
Aux descentes des gouttières, poser des coudes et des allonges horizontales de 4' à 6' pieds pour éloigner l'eau sinon l'eau venant du toit gèlera le long des fondations, créera des craques et l'eau apparaîtra éventuellement comme humidité ou même eau de ruissellement aux sous-sols.
21 mars 1999: Parlons encore une fois des craques dans les dalles de sous-sol et dans les murs de fondation.
Étude théorique:
1 - Référons nous à l'exemple du bungalow ci-haut:
2 - Deuxième étude théorique:
3 - Étude théorique numéro 3 :
Le 24 mars 1999:
Note: Voir la section sur les craques dans les mur et la cause de l'humidité aux sous-sols.
En résumé
Le sujet le plus important de cette section est:
l'importance qu'il y ait une pente positive pour éloigner l'eau des fondations.
afin d'éviter la formation de craques. Tout ceci est décrit et expliqué lors
d'une inspection d'immeuble.
Cette section est en CONSTRUCTION
The strength of concrete foundations. To be posted later.
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2 - Le poid que le matériaux peut supporter par pouce carré.
- Béton usuel: 3,500 à 4,500 lb /po2 Genre Portland
- Béton genre mortier avant 1948: 2,000 à 2,500 lbs/po2 Mélangé à la main
- Poteaux/colonnes télescopiques réglables en hauteur: 9,000 lbs/poteau/colonne
La proportion eau/ciment donne la force du ciment. Ceci ne semblerait pas connu de plusieurs personnes qui font du béton pour la première fois.
Le vieux mortier de ciment qui donne environ 2,000 lbs par pouce carré est celui qui a toujours été utilisé entre les pierres de fondations et des murs de pierre depuis la fondation de Montréal en 1634.
Le stuc "ciment ou mortier ou crépi moderne" est normalement utilisé pour protéger cet ancien mortier.
Longueur en pouces = 128' pieds par 12" pouces par pied = 1,536 pouces de longueur de périmètre de fondation.
Superficie en pouces carré de fondation = 1,536 po X 10" pouces d'épaisseur de fondation = 15,360. pouces carré.
Capacité portante pour le pire mortier de ciment : 15,360 po2 X 2,000. lbs par pouce carré = 30,720,000. lbs de capacité portante.
- Un toit est usuellement calculé pour porter 40 lbs par pied carré.
- Pour transformer une propriété résidentielle en plancher de commerce, la portée doit être d'au moins 60 lbs par pied carré.
- Disons aussi qu'il y a 40 personnes en même temps dans la propriété et qu'elles pèsent en moyenne 200 lbs chacune.
- Disons qu'il y a plus d'un pied de glace sur le toit ou 62.4 lbs/pi2
40 pieds de large par 24 pieds de profondeur = 40 X 24 = 960 pieds carré de superficie de maison. Disons que ce soit un cottage au lieu d'un bungalow.
2 - Deuxième étage d'un cottage: 960 pi2 X 60 lbs/pi2 = 57,600. lb................. 57,600. lb
3 - Rez-de-chaussée: 60 lbs/pi2 X 960 pi2 = 57,600 lb.................................... 57,600. lb
4 - Ajoutons les 40 personnes dans la propriété : 40 personnes à 200 lbs chacune = 8,000. lb
Total: 183,400. lb
La plupart du temps, et toujours dépendant des capacité de sol, les semelles ou "Footings" ont deux pied de large par 16" pouces de hauteur souvent avec un minimum de deux barres d'acier pour en assurer la continuité ainsi que deux barres d'armature au sommet du mur de fondation.
Disons que la brique avec le ciment à 3 pouce d'épaisseur au lieu de 2.5 pouces.
Que la brique à une densité de 2.5 ou deux fois et demi plus pesant que l'eau à 62.4 lbs par pied cube, soit 2.5 x 62.4= 156 lbs/ pi3. de brique.
12 pouces divisé par 3 pouces = 4 fois moins d'épaisseur; ou ce poids pour 1 pied de large réduit à 3 pouces d'épaisseur de brique = 156 lbs/pi3 divisé par 4 = 39 lbs pour 1 pied carré de mur de brique de 3 pouces d'épaisseur.
Le poids de 1 pied linéaire de mur = 39 lbs x 18 pieds de haut = 702 lbs par pied linéaire. La maison ci-haut à
un périmètre de 128 pieds linéaire soit 128 x 702 lbs = 89,000. lbs additionnels.
C'est pourquoi on pouvait voir les jonquilles et les tulipes commencer à pousser le long des murs de fondation à la fin du mois de mars ou au début d'avril.
C'est pourquoi on ne devrait jamais mettre de la pierre concassée, en dépression, le long des murs de fondation.
Il y a aussi le retrait du béton durant sa cure qui peut causer des craques jusqu'à 1/8" pouces de large sur 20 pieds de longueur de mur si la proportion eau / ciment est trop grande. Ceci se retrouve très souvent dans le mur coupe-feu entre deux maison. Simplement remplir la craque avec du mortier.
les courtiers
les agents inscripteurs et vendeurs
les propriétaires vendeurs
les acquéreurs
les inspecteurs en immobilier
les évaluateurs
les prêteurs et banquiers
les entrepreneur, contracteur et sous-traitants
et finalement les autorités et associations légiférantes.
B - par allonges des descentes de gouttière d'au moins 6' pieds hors terre.
C - en puisant l'eau de dessous les dalles de sous-sol.
D - et enlever la pierre concassée le long des fondations surtout si elle est en dépression du sol avoisinant.
Que de remplacer le drain "Français" (de fondation près de la semelle/"footing") extérieur n'améliore pas la situation, si on ne change pas les pentes négatives vers la propriété en pentes positives d'éloignement de l'eau des fondations vers les lignes de propriété ou vers la rue.
Un sol avec humidité stagnante contre un mur de fondation, même si on y ajoute une membrane synthétique, peut facilement être fendue par le soulèvement du sol en gelant et, vue que le béton est poreux et que l'eau pénètre d'un demi pouce par an au travers du béton, l'humidité apparaîtra quand bien même aux sous-sols.
De fait, les drains ne devraient jamais être utilisés pour l'évacuation des eaux de pluie, mais bien pour assécher les sols pour que les sols contre la fondation gèlent en état sec et non pas humides ou mouillés ce qui empêche les soulèvements comme dans nos rues l'hiver. Les craques verticales sont toujours de bord-en-bord.
De plus il est très rare qu'une craque indique un affaissement de sol s'il n'y a pas cisaillement ou basculement à l'endroit de la craque. S'il n'y a pas d'affaissement, des pilotis ne sont pas requis.
Soit une étude en 3 étapes:
Périmètre de 1,536 po. de longueur.
Comme prémisse, disons qu'il y a dans cette fondation une craque dans le mur de fondation à tous les 10 pouces de distance, mais sans dépression. Soit 1,536 pouce de périmètre divisé par 10 pouces = 153 colonnes de 10" par 10" pouces ou = 15,300 po2 multiplié par 2,000 lbs par pouce carré ou encore une fois 30 millions de livres de capacité portante ou 167 maisons équivalentes.
Comme seconde prémisse, prenons un bâtiment de 2 étages de 30 pieds par 40 pieds monté sur seulement des colonnes en bloc de béton plein de 16" pouces par 16" pouces, soit deux blocs pleins côte-à-côte de disons à 3000 lbs par pouce carré.
Nombre de colonnes à tous les 10 pieds centre en centre : 4 portées avec 5 colonnes pour 40 pieds.
et
3 portées avec 4 colonnes pour 30 pieds, soit: 20 colonnes de 16" pouces par 16" pouces pour une superficie de colonnes de : 20 X 16 X 16 = 5,120 pouces carré à 3,000 lbs par pouce carré = soit 15,360,000 lbs de porté ou l'équivalent de seulement: 80 maisons de 180,000 lbs chacune. (Une colonne porte: 16" po X 16" po = 2562 po carré X 3,000 lbs/po2 = 780,000. lbs de porté.)
1 - Il y a 14 colonnes périphériques à cette propriété à une distance de 10 pieds centre en centre avec des craques de 9 pieds large. Que fait'on avec une craque de 9 pieds de large en relation du document de la norme DB ou on lit dans l'avant-propos, article 1.0, 3 ième paragraphe?
De toute façon, depuis toujours, il y a eu au moins 2 à 3 craques dans presque toutes les maison de la région Montréalaise, même après un seul hiver, et ceci sans conséquences structurales ou opérationnelles, s'il n'y a pas d'affaissement ou de soulèvement dans les ouvrages. Quand il manque une colonne, on en ajoute une!
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Water in basements and the cause of cracks in foundations. now posted in English.