Piscine béton
Piscine et béton : quelques rappels
Synonyme de piscine sur mesure et durable, la ‘‘piscine en béton’’ représente le must de la piscine. La ‘‘piscine en béton’’ désigne cependant différentes définitions, qu’il convient de préciser.
Le béton : un matériau solide et durable, idéal pour la construction de piscine
Si la plupart des piscines enterrées sont des ‘‘piscines en béton’’, ce n’est pas par hasard. Le béton dispose en effet de plusieurs atouts qui conviennent parfaitement à la construction de piscines.
C’est tout d’abord un assemblage minéral bien connu pour sa solidité et sa longévité.
Matériau noble et résistant, c’est aussi un matériau qui permet de construire des piscines sur-mesure. Le béton permet en effet de créer une piscine avec la forme et les dimensions de son choix. Il s’adapte à tous les types de terrains, même les plus difficiles. Avec le béton, on peut envisager de construire différents types de bassins : couloir de nage, piscine à débordement, piscine miroir, etc…
Enfin, le béton est particulièrement adapté pour les piscines enterrées qui doivent résister à des pressions internes et externes importantes.
Cependant, différentes techniques de construction de ‘‘piscines en béton’’ existent. Si elles ont toutes la même finalité, elles n’ont cependant pas les mêmes avantages ni le même coût.
Qu’est-ce que le béton ?
Avant d’aller plus loin, quelques petits rappels sur le béton. Le béton est un matériau de construction composé d'un mélange de plusieurs éléments :
Le liant
Le liant le plus utilisé est le ciment. C’est une poudre fine qui est obtenue à partir de calcaire et d'argile cuit. En se combinant avec l'eau, le liant forme une pâte qui durcit et qui lie les autres éléments du béton.
Les granulats
Les granulats sont des particules inertes de différentes tailles. Il s’agit généralement de sable et de gravier. Les granulats ajoutent de la résistance et du volume au béton.
L’eau
L'eau est nécessaire pour activer le ciment et le rendre malléable. La quantité d'eau utilisée affecte les propriétés du béton.
Les adjuvants
Enfin, des adjuvants peuvent être ajoutés au béton pour modifier ses propriétés, comme sa résistance, sa fluidité ou son temps de prise.
Le béton armé : solution pour construire une piscine solide et durable
Il existe différents types de béton qui permettent de répondre à différents usages : le béton cellulaire, le béton précontraint, le béton drainant, le béton ciré, le béton désactivé, le béton fibré… Pour construire la structure d’une piscine, le béton le plus souvent utilisé est le béton armé.
Le béton armé est constitué de béton et d'armatures en acier : les fers à béton. Il combine ainsi les propriétés du béton, qui est très résistant à la compression, et celles de l'acier, qui est très résistant à la traction. Cette combinaison permet d'obtenir un matériau très résistant aux différents types d'efforts rencontrés dans les constructions : la compression, la traction, la flexion, le cisaillement…
Ces fers à béton, qui possèdent une surface nervurée afin d’améliorer leur adhérence avec le béton, peuvent être disposées de différentes manières dans le béton, selon les besoins de la construction :
- Ils peuvent être placés en barres droites, en treillis soudés ou en nappes.
- Ils peuvent être disposés dans le sens longitudinal, transversal ou vertical.
- Ils peuvent être précontraints, ce qui permet d'augmenter encore la résistance du béton armé.
Piscine en béton ou structure de piscine en béton ?
La norme NF EN 16582-1 sur les Piscines privées à usage familial rappelle qu’une piscine est un bassin artificiel étanche, destiné aux activités aquatiques, où circule en circuit fermé une eau purifiée par un système de filtration et de désinfection (l’eau devant conserver des propriétés désinfectantes continues).
Une piscine est donc composée d’au moins 4 éléments : une structure, une étanchéité, un système de filtration et de désinfection. Lorsque l’on parle de piscine en béton, on fait donc référence à sa structure et non à la piscine dans son ensemble.
Quels sont les différentes types de structures permettant de construire une piscine ?
La structure d’une piscine est l’assemblage des pièces conçues pour soutenir les charges s’exerçant sur la piscine et assurer sa rigidité. Elle donne au bassin sa forme, garantit sa stabilité et détermine sa solidité.
Pour la réaliser, de nombreux matériaux peuvent être utilisés : le béton armé mais aussi le bois, des panneaux en polypropylène, des panneaux en acier, des parpaings, de la résine associée à de la fibre de verre… Chaque procédé de construction possède des avantages et/ou des inconvénients.
La norme européenne NF EN 16582-2, qui traite des structures des piscines domestiques, partiellement ou totalement enterrées, définit trois types de structures :
Les structures de piscine en béton armé
Le simple recours au béton armé ne signifie pas qu’une structure de piscine est en béton armé.
Une structure en béton armé doit en effet être dimensionnée conformément à l'Eurocode (ou doit être calculée afin d'obtenir un niveau de performance équivalent). Les Eurocodes étant les normes européennes de dimensionnement et de justification des structures de bâtiment et de génie civil.
Ainsi, les parois et le fond du bassin ne doivent pas uniquement être constitués de béton et d’armatures en acier. Ils doivent aussi être reliés entre eux. L’ensemble doit aussi satisfaire aux règles de calcul de fissuration, lesquelles varient en fonction du type d'étanchéité́ à l'eau (voir paragraphe ci-dessous).
Les structures de piscine en béton armé ont comme caractéristique le fait d’avoir des parois autoportantes, qui ne nécessitent pas de supports : jambes de force, chainages horizontaux, renforts verticaux…
N.B. Le terme de ‘‘piscine traditionnelle’’ ne désigne pas forcément une piscine avec une structure en béton armé. Il peut aussi désigner une piscine avec une structure maçonnée.
Les structures de piscine maçonnées
Les structures maçonnées associent des parois maçonnées (empilement de parpaings) à un radier (fond de bassin) en béton armé, sans y être reliées.
Les blocs de ces parois (murs), qui peuvent être remplis de béton, sont renforcées par des piliers raidisseurs.
Comme pour une structure en béton armé, une structure maçonnée doit être dimensionnée conformément à l'Eurocode. Si cette exigence n'est pas applicable, elle doit être calculée afin d'obtenir un niveau de performance équivalent à celui demandé par l'Eurocode.
Les structures industrialisées ou préfabriquées
Ces structures sont constituées d’un ensemble d’éléments préfabriqués (en bois, en polypropylène, en acier…), qui sont spécifiquement conçus pour la construction de piscines. Ces éléments peuvent être modulaires ou non et/ou homogènes.
L’étanchéité à l’eau d’une structure préfabriquée peut être dépendante ou indépendante du support. Tout comme l’installation de la structure, elle doit être mise en œuvre selon les recommandations du fabricant.
Les piscines coques
Fabriquées en usine, les structures des piscines coques sont des structures préfabriquées. Elles sont composées d’une superposition de couches de fibre de verre et de couches de résine.
Les 2 types de structures de piscine en béton armé
La famille des structures de piscines en béton armé est composée de deux types de structures : les structures de piscine en béton coulé et les structures de piscine en béton projeté.
Les structures de piscines en béton coulé
La technique du béton coulé nécessite la mise en place d’un coffrage dans lequel sera coulé le béton frais. Raison pour laquelle on parle aussi de béton coffré.
Avant de couler le béton, un ferraillage est mis en place au sein du coffrage. Pris dans le béton, ce ferraillage permettra de réaliser une structure de bassin en béton armé.
Le coffrage peut être réalisé à l’aide de banches réutilisables ou à l’aide de blocs de coffrage, qui sont laissés en place une fois le béton coulé (raison pour laquelle on parle alors de coffrage perdu). La plupart de ces blocs coffrant sont modulables et permettent ainsi une certaine liberté dans les formes.
La technique du coffrage a surtout l’avantage de permettre une grande précision dans les caractéristiques de la structure finale : dimensions, planéité, angles… Tant que le béton n’est pas coulé, le coffrage peut en effet être corrigé et ajusté. Enfin, il peut être mis en place rapidement, réduisant ainsi la durée des travaux.
Les structures de piscines en béton projeté (ou gunite)
La première étape pour réaliser une structure de piscine en béton projeté, que l’on appelle aussi gunite, est la réalisation d’un ferraillage intégral du fond et des parois. Le béton est ensuite propulsé à haute pression sur ce ferraillage puis taloché.
Cette technique permet une liberté totale pour la forme et les dimensions du bassin. Mais elle est plus longue à mettre en place et nécessite plus de main d’œuvre. Ce sont les raisons pour lesquelles elle est généralement plus coûteuse et associée à la piscine de luxe.
Étanchéité d’une structure de piscine en béton armé
Qu’elle soit en béton projeté ou en béton coulé, une structure de piscine en béton armé peut être réalisée en une seule fois, on parlera alors de structure monobloc, ou en plusieurs fois.
Structure monobloc ou structure réalisée en plusieurs fois ?
Lorsque le fond et les parois sont coulés, ou projetés, en une seule fois, l’objectif est de réaliser une structure monobloc étanche. Pour y parvenir, l’ensemble doit alors satisfaire aux plus exigeantes des règles de calcul de fissuration. Le ferraillage du béton permet en effet de limiter les fissures et de renforcer la structure, ce qui est essentiel pour une structure qui se veut étanche.
On peut néanmoins réaliser une structure étanche en coulant le fond et les parois en deux fois. Des joints parfaitement étanches doivent alors être réalisés entre les parois et le fond du bassin afin d’éviter les infiltrations d'eau. Pour réaliser ces joints, on utilise généralement un mastic hydrofuge.
Dans les 2 cas ci-dessus, le recours à un béton hydrofuge, qui a une porosité et une perméabilité réduite, obtenues par l’incorporation d’adjuvants spécifiques, et/ou la réalisation d’une étanchéité à la surface du béton s’impose. La composition même du béton le rend en effet naturellement poreux : le béton n’est pas étanche à 100% !
Pour réaliser la parfaite étanchéité d’un bassin en béton armé, quel qu’il soit, on distingue donc 2 types d’étanchéité :
- Les étanchéités solidaires de la structure (pour les bassins considérés comme étant étanches).
- Les étanchéités non solidaire de la structure (pour les bassins considérés comme n’étant pas étanches).
Les étanchéité solidaires de la structure
La structure étant considérée comme partiellement étanche à l'eau, c’est sa combinaison avec un système d'imperméabilisation solidaire et non amovible (ou un cuvelage), qui lui permet d’être parfaitement étanche à l'eau.
Le revêtement d'étanchéité solidaire et le cuvelage sont donc directement appliqués et liés à la structure. Raison pour laquelle la structure doit répondre aux règles de calcul de fissuration les plus exigeantes.
Il existe différents types d'enduits d'étanchéité, à base de ciment, de résine ou de polymère. Ce sont ces solutions qui permettent la réalisation de bassins carrelés (mosaïque).
N.B. Le carrelage et la mosaïque ne sont donc pas des revêtements d’étanchéité mais des revêtements de finition.
Les étanchéités non solidaires de la structure
Lorsque la structure en béton armé n’est pas considérée comme étanche à l'eau (elle ne remplit alors que des fonctions mécaniques), l’étanchéité du bassin est assurée par un élément indépendant (non solidaire) de la structure : liner, membrane armée, résine… Étant un élément indépendant de la structure, cette solution d’étanchéité indépendante peut être, en cas de besoin, réparée ou remplacée sans que cela n’impacte la structure.
N.B. Que l’étanchéité soit solidaire ou non de la structure, des joints et des brides d'étanchéité spécifiques assurent l'étanchéité au niveau des différentes pièces scellées dans la structure : skimmers, bonde de fond, buses de refoulement, prise balais…
La membrane armée 3D : un revêtement imitation béton
L’étanchéité non solidaire de la structure la plus utilisée est le liner. Son épaisseur varie de 0,75 à 0,85 mm. Cependant, il existe un deuxième revêtement d’étanchéité en PVC souple : la membrane armée. Deux fois plus épaisse qu’un liner (au moins 1,5 mm) et renforcée par une armature en polyester, cette membrane armée est très résistante.
Une version ‘‘3D’’ de cette membrane armée existe. Encore plus épaisse (2 mm), cette membrane armée 3D dispose d’une surépaisseur imprimée qui lui donne un touché texturé unique et un rendu esthétique bluffant.
Avec une membrane armée 3D, la piscine bénéficie d’une étanchéité à toute épreuve, synonyme de longévité et de tranquillité, et d’un aspect visuel qui imite à la perfection une finition minérale : béton, ardoise, sable...
En plus d’être un revêtement d’étanchéité fiable et durable, la membrane armée 3D est donc aussi un revêtement de finition qui donne à la piscine un rendu béton brut.
Construire une piscine avec une structure en béton armé isolée
Comme indiqué précédemment, certains blocs de coffrage utilisés pour couler des structures de piscine en béton armé restent en place après le coulage. Certains de ces ‘‘blocs perdus’’ ne le sont pas sans raison. Selon la nature de leur composition, ils peuvent en effet avoir une deuxième fonction : isoler thermiquement la structure en béton armé.
Le béton est en effet un très mauvais isolant. Avec une température moyenne de la terre, à 1 m de profondeur, de seulement 13°C, il convient donc d’isoler une piscine en béton armé si l’on veut pouvoir se baigner dans une eau à 28°C à moindre coût.
Ainsi, les blocs coffrant perdus en polystyrène permettent d’isoler les murs. Cette isolation des murs (murs isolés mais fond non isolé) permet de réduire de 23 % les besoins en énergie de la piscine. Cette réduction dépasse les 50 % lorsque le fond en béton est lui aussi isolé (et qu’il n’y a pas de pont thermique) !
Avantages et inconvénients d’une structure de piscine en béton armé
Une piscine durable et solide
Le béton est un matériau très résistant et durable. Il résiste à la compression et peut supporter des charges importantes sans se déformer. Correctement protégé et entretenu, il peut durer de très nombreuses années, raison pour laquelle il est très utilisé pour construire des piscines.
Flexibilité : une piscine sur mesure
Le béton peut être moulé dans une multitude de formes différentes, ce qui permet de réaliser des bassins sur mesure : piscine rectangulaire, couloir de nage, piscine de forme libre, piscine à débordement, piscine miroir, piscine à paroi de verre…
Coût d’une piscine en béton armé
Au regard de ses nombreux avantages, le béton est un matériau relativement peu coûteux.
En revanche, le prix d’une structure de piscine en béton est variable. Si la taille, la forme et la complexité de la construction sont à prendre en compte, c’est surtout le type de structure qui fait varier le prix : structure en béton coulé ou en béton projeté, structure monobloc ou non.
En fait, le prix évolue selon le niveau des règles de calcul de fissuration (qui varient en fonction du type d'étanchéité́ à l'eau, voir paragraphes ci-dessus) attendu. Plus ces règles sont exigeantes, plus le prix sera élevé.
Quel est le prix d'une piscine en béton ?
Lorsque la structure en béton armé n’est pas considérée comme étanche à l'eau (elle ne remplit que des fonctions mécaniques), et que l’étanchéité du bassin est assurée par un élément indépendant (liner, membrane armée, résine…), le coût est moins élevé que lorsqu’elle est partiellement étanche à l'eau (avec une étanchéité solidaire non amovible). Le prix peut donc varier du simple au double : de 25 à 50 000 €.
Inconvénients
Le béton présente quelques inconvénients :
- Il est sensible à la fissuration. Sous l'effet de charges importantes ou de changements de température, le béton peut se fissurer.
- Il est lourd.
- La production de ciment est une source importante de gaz à effet de serre.
- Ce n’est pas un bon isolant thermique.
- Si le béton peut durcir en quelques heures, son temps de séchage est en revanche de plusieurs semaines. Selon les conditions météorologiques, une structure d’une piscine en béton armé n’est donc pas opérationnelle avant 3 à 4 semaines.
