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Pyrite

Problème de la pyrite dans le remblai granulaire situé sous les dalles de béton

La pyrite est un minéral sulfureux retrouvé en faible proportion dans les pierres calcaires ou argileuses utilisées pour faire de la pierre concassée de remblai. En présence combinée d'eau et d'oxygène, la pyrite s'oxyde et produit de l'acide sulfurique. L'acide sulfurique réagit alors avec les carbonates de calcium contenus dans la pierre concassée ainsi que dans les produits cimentaires du béton. Cette réaction chimique, appelée la sulfatation, produit du gypse dont la cristallisation provoque le gonflement de la pierre de remblai.

Pyrite

Le gonflement du remblai sous les dalles de béton provoque un soulèvement des dalles ainsi que des cloisons intérieures qui y sont appuyées. Des dommages peuvent alors être occasionnés aux planchers, aux murs et même aux toits des étages situés au-dessus des cloisons qui se soulèvent. Plus l'épaisseur de remblai est grande plus le gonflement est important. Voilà pourquoi le problème apparaît davantage dans les garages résidentiels, car à cet endroit l'épaisseur de remblai atteint souvent 1 mètre d'épaisseur alors que sous les dalles de sous-sol il n'est généralement que de 10 à 20 cm d'épaisseur.

Lorsque l'acide sulfurique entre en contact avec le dessous de la dalle de béton, le béton gonfle par sulfatation et se désagrège. Il est à noter que la présence de pare-vapeur de polyéthylène posé sous les dalles de béton retient l'acide sulfurique et élimine pratiquement le problème de sulfatation du béton. Malheureusement, la pose de polyéthylène sous les dalles n'était pas la pratique courante avant les années 2000. En l'absence de pare-vapeur, la sulfatation désagrège surtout le dessous de la dalle et les problèmes ne surviennent souvent que 10 ou 20 ans après la construction. Le gonflement du béton tend à dilater la dalle à l'horizontale autant qu'à la verticale. La dilatation horizontale de la dalle étant retenue par les murs de fondation, c'est vers le centre du bâtiment que se produisent les soulèvements, laissant un vide très caractéristique sous la dalle et formant des fissures soulevées en formes d'étoiles ou de croix.

Situation géographique des principaux cas recensés

Bien que le phénomène puisse toucher toutes les régions du Québec, il est scientifiquement avéré que certains secteurs en sont plus naturellement et plus sérieusement affectés. C'est particulièrement le cas pour la Rive-Sud de Montréal, les extrémités est et ouest de l'île de Montréal, Laval, la Rive-Nord et les Basses-Laurentides. Pourtant, ce n'est pas parce que l'on réside dans d'autres secteurs géographiques que l'on sera à coup sûr épargné, car de nombreux cas isolés ont été répertoriés un peu partout dans la province.

L'exemple parfait que personne ne peut se prétendre à l'abri de ce problème est illustré par la mésaventure de plusieurs résidents de Saint-Lambert. Ceux-ci ont eu la triste déception de constater que malgré le fait que leur ville soit entièrement construite sur le roc et ainsi considérée par plusieurs experts comme une zone exempte de pyrite, cette dernière se retrouvait bien présente sous leur habitation. Le problème n'était absolument pas lié à la nature des sols, mais bien causé par du remblai contaminé provenant de carrières extérieures à leur ville et qui avait été utilisé comme remblai de construction pour leur maison.




Pyrite

Plusieurs correctifs peuvent être apportés :

Pour les constructions existantes, la meilleur solution au problème de gonflement consiste à remplacer la pierre concassée par une pierre certifiée DB (Dalle de Béton) et, lorsque possible, l'installation de membrane géotextile et de pare-vapeur entre le remblai et la dalle de béton.

En 1999, le Comité technique québécois d'étude des problèmes de gonflement associés à la pyrite a mis au point une méthode d'analyse, appelée norme CTQ-M-100, pour éliminer les risques de gonflement associés à ce matériau. Cette certification permet aux producteurs de granulats de garantir à leur clientèle qu'ils lui fournissent de la pierre concassée qui peut être utilisée sans risques sous les dalles de béton pour les travaux de construction et de rénovation. Cette pierre appelée « concassée certifiée DB » (pour Dalle de Béton) doit avoir été analysée par un des laboratoires indépendants reconnus par le comité technique.

Tant pour les protocoles CTQ-M-100 (analyse de remblai neuf émanant d'une carrière) que CTQ-M-200 (analyse de remblai prélevé sous la dalle d'un bâtiment existant), les laboratoires se servent de l'unité de mesure IPPG, ou indice pétrographique du potentiel de gonflement.

Pour du remblai neuf, si l'indice est inférieur à 10, le matériau est immédiatement certifié DB, c'est-à-dire sans potentiel de gonflement pour toute dalle de béton. Si l'indice est supérieur, le laboratoire procède à d'autres tests avant de donner ou de refuser un certificat DB à la carrière.

Lorsque le remblai analysé a été prélevé sous une dalle de béton, l'indice IPPG a beaucoup moins d'importance. En effet, un granulat usagé qui aurait un IPPG élevé pourrait ne jamais gonfler ou avoir déjà connu une oxydation complète, au moment de l'analyse, sans pour autant causer de dommages à la dalle. Ce qui compte, c'est le jugement du professionnel qui utilise la norme CTQ-M-200.

Étapes à suivre pour régler ce problème

Au niveau de la dalle du garage

  • Casser et retirer la dalle de béton
  • Excaver le remblai pyriteux sans dépasser le niveau de la semelle
  • Consolider les murs de fondation avec des plaques d'acier
  • Réparer les fissures par injection d'époxy ou de polyuréthane
  • Remblayer avec de la pierre concassée certifiée DB
  • Installer une membrane géotextile sur le sol non remanié
  • Poser un pare-vapeur de polyéthylène
  • Couler une nouvelle dalle de béton armé

Au niveau de la dalle de sous-sol

  • Enlever les cloisons intérieures et les faux-planchers
  • Casser et enlever la dalle de béton
  • Excaver le remblai pyriteux
  • Réparer les fissures de l'extérieur par injection d'époxy ou de polyuréthane
  • Remblayer avec de la pierre concassée certifiée DB
  • Installer une membrane géotextile sur le sol non remanié
  • Poser un pare-vapeur de polyéthylène
  • Couler une nouvelle dalle de béton armé
Problème de pyrite

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