Pour des raisons évidentes de réponse à des besoins impérieux en eau (boisson, lessive, toilette, animaux, production de légumes…), les habitats, qu’ils soient en secteur diffus ou en habitat groupé, allant jusqu’aux concentrations urbaines, sont édifiés sur des zones disposant d’une présence d’eau en surface et dans le sous-sol.
Les villes sont même, le plus souvent, édifiées à proximité des lits majeurs de rivières ou fleuves. Dans ces configurations il est quasi inévitable que se trouve une réserve ou un flux important d’eau dans le sous-sol.
Edifiées sans rupteur de remontées capillaires, les parois posées à même le sol ou enterrées captent une partie de cette eau ou, plutôt, une partie de cette eau remonte dans ces parois.
Ces phénomènes sont naturels et normaux, cependant, lorsqu’ils sont soit mal gérés, soit trop importants, il peuvent poser problème avec l’apparition d’auréoles, le cloquage des parements, leur éclatement, voire leur détachement du support.
On peut aller jusqu’à l’écroulement de certains murs, par exemple en pisé, sous l’effet conjugué d’apports importants de remontées capillaires et l’empêchement de leur évaporation par la mise en œuvre d’enduits ou peintures étanches non adaptés.
Cet article a pour vocation d’expliquer comment fonctionnent les remontées capillaires et comment les maîtriser.
La gestion de ces eaux issues des remontées capillaires est importante et doit être correctement réalisée.
En effet, comme nous allons le voir ci-après, les quantités en cause sont très importantes, et si leur évaporation n’est possible que dans l’air intérieur, elles auront un impact très important sur la teneur en eau de l’air ambiant.
Or, la teneur en vapeur d’eau de l’air est très importante pour le ressenti de confort.
Préalable : les eaux souterraines
Ces eaux souterraines peuvent être sans lien avec la surface car situées sous des couches géologiques étanches. Celles-ci n’ont pas de réel impact avec les habitats édifiés en surface.
D’autres eaux se situent directement sous des couches géologiques perméables. Ces dernières sont très sensibles, d’une part à l’évaporation et, d’autre part, à l’infiltration des eaux de pluie.
Leur niveau est donc très variable, alimentées par les pluies d’hiver et non soumises alors à l’évaporation, elles connaissent généralement leur niveaux les plus élevés à cette période et au printemps. A contrario, l’été, elles peuvent être beaucoup plus basses, ce qui explique les changements de niveau des puits et la variation de l’ampleur des remontées capillaires.
Ces réserves peuvent constituer des sortes de lacs souterrains. On appelle ces réserves des aquifères. Le plus souvent les eaux ne sont pas piégées mais se déplacent par écoulement lent dans le sol, entre les particules des éléments solides, constituant ce qu’on appelle les nappes phréatiques. Plus rarement et de façon, plus limitée, les eaux peuvent se déplacer sous forme de cours d’eau souterrains.
Ces eaux souterraines, dites libres, entrent en contact avec les habitats de surface et agissent sur eux.
L’eau dans le bâti
La présence non maîtrisée d’eau dans le bâti est la source principale de pathologies diverses les touchant, ainsi qu’une des causes principales de celles touchant les occupants, particulièrement les maladies du système respiratoire.
Ces phénomènes sont complexes, nous les abordons ici de façon sommaire, principalement sous l’angle de l’impact sur le confort. Nous y reviendrons ultérieurement au fil de quelques articles dédiés.
Que sont les remontées capillaires ?
Il est nécessaire, pour bien les prendre en charge, donc les “gérer”, de comprendre ce qu’elles sont et, même sommairement, comment elles fonctionnent.
Les remontées capillaires sont dues à de l’eau liquide provenant du sol d’implantation. Cette eau liquide remonte par capillarité dans les murs.
Afin de “briser” une idée préconçue, elles sont totalement différentes de ce que sont les eaux de ruissellement et/ou d’infiltration qui, elles, sont générées soit par des sources, soit par des ruissellements ou “égouttages” de terrain après une pluie par exemple.
Si un drainage (à réaliser avec précaution ; voir le très bon document (pdf), produit par “Une maison verte qui poussait dans l’herbe” de Sylvain Teffaut) peut capter ces eaux de ruissellement et/ou d’infiltration, il ne capte pas les remontées capillaires (et donc ne les solutionne pas). Ceci ne signifie pas qu’il est inutile ; simplement il a d’autres fonctions, pas celle-ci.
La source des remontées capillaires
Contrairement à des idées reçues, l’eau des nappes phréatiques n’est pas immobile mais se déplace.
Elle se déplace, non pas, ainsi que le dit l’adage populaire, comme un long fleuve tranquille, mais selon un mouvement ondulatoire permanent. Ce mouvement génère une vibration ou bande de fréquence, laquelle a tendance à éclater l’eau liquide du sommet de la nappe en ensembles de molécules liées plus petits, (pourrait-on qualifier ces ensembles de “gouttes” ?). Les atomes des molécules d’eau (2 d’hydrogène, 1 d’oxygène) sont agglomérés entre eux du fait de liaisons covalentes (surtout du fait des atomes d’hydrogène) qui sont, dans le cas présent, affaiblies. Nous ne sommes pas chimistes et quand bien même nous le serions, il semble que beaucoup des comportements de l’eau sont assez difficiles à appréhender, y compris par les spécialistes, nous nous contentons donc de rapporter des faits .
La polarisation du sol et des pieds des murs par opposition à celle des murs au droit de la partie d’évaporation de cette eau dans le mur attire ces fines particules d’eau. Elles s’accumulent dans les canaux capillaires des murs, ce qui met en route les processus décrits ci-après.
1ère étape
Ces mouvements sont induits, d’une part, par une sorte de siphonnage dans des canaux (effet de mèche : loi de Jurin). Plus le capillaire est fin, plus l’eau remonte haut, quelles que soient la forme et la longueur du capillaire ; dit autrement, qu’il soit parfaitement vertical ou en biais, droit ou tordu) et, d’autre part, sous l’effet de champs électriques variables.
2ème étape
Cette eau s’évapore, les sels qu’elle contenait avant évaporation (nitrates, sulfates) se déposent, ce qui crée une différence de concentration de sel entre la paroi et le sol, leur concentration maximale se situant au niveau supérieur de l’évaporation qu’on appelle frange d’évaporation.
Si le pouvoir d’évaporation de la paroi est diminué (si la perméance des produits finaux de parement extérieur ou intérieur est amoindrie par leur nature inappropriée) cette frange d’évaporation remonte, ce qui maintient l’eau des remontées capillaires dans la structure.
D’où la nécessité d’éviter les enduits ciment non adjuvantés ou autres produits étanchéifiants ou peu ouverts à la diffusion de vapeur d’eau.
Conséquences des remontées capillaires
La charge supérieure de sels dans les murs crée une charge électrique et polarise la paroi, d’une part au niveau de la frange d’évaporation et, d’autre part, à leur niveau inférieur vers le sol.
Cette différence de potentiel électrique dans le mur génère un pôle négatif vers le sommet. En effet les sulfates et nitrates de calcium, parmi les principaux composants des sels contenus dans l’eau et déposés lors de son évaporation, sont des ions négatifs.
Cette polarisation négative attire les fines particules d’eau, prenant ainsi le relais de l’effet de mèche.
Attendu qu’un mur non enterré peut contenir jusqu’à 9 % de son poids sous forme d’eau, qu’un mur enterré peut en contenir jusqu’à 14%, les apports possibles d’eau liquide que représentent les remontées capillaires sont très importants.
Par exemple, un mur non enterré de 2 500 kg/m3 pourrait contenir jusqu’à 2500 x 9 % : 225 kg d’eau. Si ce mur fait 50 cm d’épaisseur, il peut, à l’extrême, contenir 225 / 2 > 112 litres d’eau par m² (dans le cas présent, 1 m2 de mur représente la moitié de 1 m3 de mur, donc la moitié de l’eau contenue dans 1 m3) !
On comprend vite tout l’intérêt de bien “gérer” ce stock.
Encore une idée reçue à faire voler en éclat : un mur ne doit pas être exempt d’eau, il doit en contenir, mais en quantité limitée.
Idéalement un mur devrait contenir entre 0,5 et 1,5% de son poids en eau. Cependant, si l’évaporation des remontées capillaires s’opère correctement, si l’eau ne contient pas trop de sels minéraux et si ces derniers ne génèrent pas de problème, une teneur plus élevée en eau est acceptable. En effet, ce n’est pas l’eau qui, en soi, est un problème, ce sont les sels minéraux déposés qui, en excès dans l’épaisseur du mur, peuvent, eux, poser problème.
Les phases de plus en plus fréquentes de sécheresse font baisser les niveaux des nappes phréatiques, engendrant ainsi des mouvements de terrain et des assèchements, donc tassements, de certains murs soit en pisé, soit en pierres assemblées à la terre. Dans le cas de murs rigides récents (par exemple en béton), des fissures apparaissent également de plus en plus fréquemment.
Comment “traiter” les remontées capillaires
Tel que nous venons de le décrire, un mur doit “trouver” son équilibre hydrique. Si on lui en laisse la possibilité, il sait très bien le faire.
Cependant, il est parfois nécessaire “d’aider” la nature, ne serait-ce que parce qu’elle ne génère pas les conditions propres à une exploitation d’un bâti conformément au niveau de confort actuel, niveau légitimement recherché par ses occupants.
Évaporation
Une des solutions, si ce n’est la solution la plus naturelle, consiste à en favoriser l’évaporation.
Les choses sont relativement simples : il faut laisser l’eau liquide, qui pourrait être en excès dans le mur, s’évaporer dans l’air environnant.
Il faut tout d’abord permettre le mouvement de l’eau via une capillarité continue jusqu’à ce que l’évaporation aura facilité l’atteinte de l’équilibre hydrique du mur. L’évaporation rejoint les phénomènes de perspirance liés à la gestion de la vapeur d’eau contenue dans l’air ambiant.
Les murs en pierre ne sont pas forcément aussi ouverts à la perspirance et à la capillarité que ce que beaucoup annoncent péremptoirement : “Les murs sont en pierre, ils sont “respirants” …”. Pas si simple !
Il est très facile de constater sur notre tableau dédié que c’est très loin d’être le cas. Avec des murs en granit on peut même atteindre une quasi étanchéité !
Si ces murs sont recouverts d’un enduit étanchéifiant (par exemple au ciment Portland non adjuvanté), il faut le décroûter, si possible sur toute sa surface, sinon sur au moins 1 mètre à 1,20 mètre, et le “traiter” comme suit. L’idéal serait de mesurer le niveau maximal d’évaporation (ceci sera abordé et développé dans d’autres articles à venir).
Si la bâtisse est entourée de matériaux étanchéifiants (par exemple trottoir en béton au ciment Portland), il faut les déposer et remplacer par des matériaux ouverts aux transferts d’eau.
Si les murs sont recouverts d’enduits étanchéifiants, il faut les enlever car ils bloquent l’évacuation de l’eau et génèrent des méfaits importants sur les murs (vidéo).
Ce traitement rejoint celui de la perspirance, largement décrit ci-après.
Cependant, en fonction des volumes d’eau à traiter, en fonction de sa teneur en minéraux, il peut ne pas être suffisant.
Blocage des remontées capillaires
Ce traitement consiste en l’injection d’un liquide qui, après durcissement (par polymérisation ou autre) assurera une barrière continue.
C’est la solution la plus pratiquée, la plus répandue et, parfois et dans de rares occasions, la moins onéreuse (si le traitement est très limité en linéaire).
Est-elle efficace dans tous les cas ? Soyons clairs : non !
En effet, pour être efficace, cette barrière doit être parfaitement continue. Facile sur le papier, beaucoup moins dans la réalité des chantiers. Il est nécessaire, pour y parvenir, d’injecter le produit étanchéifiant à distance maîtrisée sur un plan régulier et à des pressions prescrites par les fabricants. Ceci s’avère possible si les pierres sont homogènes, régulièrement alignées, bien assemblées sans “manque” de mortier à l’intérieur, sans “trou” ou vide entre elles, y compris dans l’épaisseur non visible…
Quid des murs en pierres de tout-venant, donc irrégulières ! Quid des murs avec vides dans leur épaisseur !
Par contre cette technique est très bien adaptée aux murs en briques, montés régulièrement, (également pour du pisé, du tuffeau …) et dont la régularité limite grandement les vides dans l’épaisseur. Les briques sont relativement étroites et si les perçages d’injection sont plus profonds que leur largeur ou de celle des moellons, le liquide étanchéifiant sera bien injecté dans le mortier d’assemblage et se répartira de façon homogène dans celui-ci, par nature plus perméable et “ouvert” que les briques elles-mêmes.
Barrière magnétique
Nous l’avons vu ci-avant, les remontées capillaires sont dues à trois phénomènes courants et qui cumulent leurs effets, accentuées par des polarités électriques différentes.
Il s’agit, dans un premier temps, des mouvements d’eau de la nappe phréatique ou d’une rivière souterraine qui génèrent un champ électrique, lequel “pulvérise” les particules d’eau en micro-particules.
Viennent ensuite les effets de mèche (loi de Jurin).
Enfin, la polarisation des murs du fait de l’accumulation de sels au droit de la frange d’évaporation (voir ci-avant), ce qui attire l’eau vers le pôle négatif (donc vers le haut du mur) généré par ces sels de nitrate et potasse.
Il est tout à fait possible de mesurer ces charges et de les contrer via des appareillages qui les annulent. Ces systèmes sont, a priori, onéreux mais, dans la réalité, ce sont les plus sûrs et surtout, ils ne nécessitent pas de travaux importants, ce qui est à, prendre en compte pour en apprécier le coût réel.
L’installation fixe de l’un de ces équipements, calibré par rapport aux besoins du lieu, parfaitement autonome, permet de traiter définitivement les remontées capillaires.
Une autre solution consiste à inverser les polarisations via une électro-osmose.
Nous ne le développons pas ici car, à lui seul, il peut s’opérer de trois façons différentes (électro-osmose passive, électro-osmose active, électro-osmose phorèse), tous sont assez difficiles à maîtriser et leur fonctionnement dans le temps est “relativement” capricieux, voire très limité dans la durée. Ils seront abordés dans les articles à venir, dédiés à ce sujet spécifique que sont les remontées capillaires et leurs effets.
Perspirance
La perspirance n’est pas, spécifiquement, nécessaire pour gérer les remontées capillaires, mais elle favorise l’évacuation de la vapeur d’eau dans l’air ambiant.
Attendu qu’une partie importante de cette vapeur peut provenir de l’évaporation des remontées capillaires, nous avons pensé important de l’aborder dans cet article.
Favoriser le transfert de la vapeur d’eau contenue dans l’air contribue à maintenir l’humidité relative au niveau de 40 à 50 % à une température de l’ordre de 18 à 19°, un des principaux critères de ressenti de confort.
Afin de ne pas saturer l’air intérieur ambiant, le mieux est de faciliter le mouvement de la vapeur d’eau vers l’extérieur.
Le chemin le plus certain est assuré par le mortier d’assemblage des murs et les joints extérieurs … à condition que la continuité soit réelle !
Les joints ne servent pas qu’à l’esthétique ou à assurer une étanchéité à l’eau de pluie, ils doivent aussi permettre le transit de l’eau. Ils ne peuvent assurer cette fonction que s’ils rejoignent parfaitement le mortier d’assemblage. Force est de constater que c’est beaucoup plus compliqué à réaliser qu’à décrire.
Le transit de vapeur par perspirance peut se cumuler au transit par capillarité si la vapeur, en excès, s’est condensée et a généré un point de rosée, donc matérialisation d‘eau liquide.
Une projection puissante d’un mortier correctement visqueux permettra le transfert continu, par capillarité, de cette eau. Le simple collage avec une truelle “langue de chat”, ne garantissant pas un réel contact continu du mortier des joints et du mortier de ourdissage (assemblage des moellons et/ou pierres), ne le permettra certainement pas aussi bien !
Le mortier devra bien sûr être ouvert à la capillarité mais aussi étanche à l’eau de pluie pour assurer une étanchéité à l’eau de ruissellement.
Plus les joints sont minces, plus les pierres sont “taillées” et assemblées serrées, plus elles sont étanches (exemple : mur en granit en pierre de taille), plus la chose est difficile à réaliser et pourtant plus il est nécessaire qu’elle soit bien réalisée !
Un exemple de mode opératoire (vidéo).
A noter qu’un enduit final total assurera une meilleure évaporation que des joints étroits. Plus grande surface d’évaporation oblige !
Une bonne perspirance s’organise. Il faut, pour éviter tout risque de saturation dans la paroi (matérialisation du point de rosée), installer des régulateurs calibrés selon les besoins et les contraintes, à savoir avec une perspirance croissante de l’intérieur vers l’extérieur. Ceci a été largement développé dans ces colonnes.
Ce résultat peut être assez facilement atteint en ne laissant entrer dans la paroi que ce qu’elle est en capacité d’évacuer. Il faut un Sd (Spraying Diffusion) intérieur au moins 5 fois plus élevé que le Sd extérieur. Nous avons donné les bases de calcul de ces Sd sur notre tableau dédié.
Renouvellement d’air
Comme pour la perspirance, nous abordons ici le renouvellement d’air car il est indissociable de la gestion de teneur en eau de l’air ambiant, teneur elle-même impactée par les apports des remontées capillaires.
Nous avons déjà largement traité, dans ces colonnes, de la nécessité de renouveler l’air de façon rigoureuse et performante.
Nous ne dirons jamais assez à quel point ce renouvellement d’air n’est pas une option mais une obligation.
Nous rappelons également combien il est complexe de réaliser un renouvellement d’air de façon naturelle et surtout que l’option ouverture régulière des menuiseries ne permet absolument pas de renouveler l’air convenablement.
Conclusion
La gestion des remontées capillaires est nécessaire.
Elle est relativement facile dans les maisons récentes du fait de fondations réalisées en béton et de la présence obligatoire de rupteurs de remontées capillaires.
Les maisons anciennes sont, à la fois, le plus souvent, édifiées sur des fondations cyclopéennes (largement ouvertes aux remontées capillaires), et dépourvues de rupteurs de remontées capillaires.
Les remontées naturelles se font par une sorte de siphonnage via des vaisseaux capillaires (loi de Jurin) et sous l’effet de charges électromagnétiques polarisées.
Trois solutions permettent de les “traiter”.
La première consiste à créer une barrière physique étanche et continue au pied des murs. Il s’agit d’une injection sous pression de composants chimiques qui, après séchage ou polymérisation, constitueront une frontière infranchissable à l’eau liquide.
Les deux autres méthodes traitent les champs électromagnétiques, soit par osmose inverse, soit par l’annulation du champ.
Notre souhait
Nous déplorons que ces phénomènes ne soient pas abordés avec le sérieux nécessaire car non ou pas correctement traités dès le départ, ils peuvent causer de graves désordres engendrant des pathologies lourdes, coûteuses et difficiles à résoudre.
Il serait souhaitable que les autorités de tutelle et les organismes certificateurs les abordent sérieusement. Les responsables des chantiers, depuis les maîtres d’ouvrage, en passant par les maîtres d’œuvre et les réalisateurs, tous soucieux du bien-être des occupants, devraient prendre en considération ce point si important.
Merci à Olivier JOFFRE, président de la Sas AQB France, pour sa précieuse collaboration et ses apports sur les remontées capillaires.
Crédits Photos : Murtronic et Martin Franchi Carballeda de Pixabay
La lettre d'information de Claude Lefrançois, alias Papy Claude
Mes fondamentaux pour des rénovations pertinentes :
l'analyse d’un Habitologue
Chaque semaine, je partage avec vous une de mes bases de réflexion
... et dès maintenant recevez mes 2 livres numériques :
Merci pour cet article très pedagogique ! J'ai acheté il y a 3 ans une vieille longère en Bretagne Centre, présentée comme "magnifique longère superbement rénovée" et aux premières pluies le salon était inondé.
Après expertise, il l y a des remontées capillaires plus infiltrations, au pièce étant partiellement sous le niveau de la rue
Une procédure judiciaire est en cours pour vices cachés, c'est long et épuisant pour moi qui vit dedans.
Les artisans et l'expert judiciaire ne sont pas d'accord sur le mode opératoire… Compliqué pour un "non sachant" de se diriger dans tout ça !
Bien cordialement
Catherine
Bonjour Catherine,
J’espère que cet article vous aura aidé.
Bon courage et patience car, effectivement, le temps de la justice n’est pas celui de l’humain qui la sollicite !
Bonjour,
Tout d'abord, merci pour tous vos articles passionnants !
Dispose-t-on d'études démontrant l'efficacité des appareils autonomes inversant la polarité des murs ? Car je n'ai rien trouvé de probant suite à quelques recherches. De plus, le fonctionnement de tels appareils reste obscur…
Est-il raisonnable de vouloir isoler des murs sujets à des remontées capillaires, quand bien même celles-ci seraient "traitées" ou vaut-il mieux se contenter de blocs ou enduits chaux-chanvre ?
Merci beaucoup d'avance.
Bien cordialement.
Non, il n’existe pas d’études opposables et incontestables (à ma connaissance en tout cas) sur l’efficacité réelle des boitiers ou systèmes s’opposant aux remontées capillaires.
Par contre j’ai, personnellement, rencontré des personnes qui, en désespoir de cause souvent, en ont installé et qui ont constaté leur efficacité.
De nombreux bâtiments classés monuments historiques ont été traités avec de tels systèmes et ceux qui les ont adoptés ou préconisés dans ce type de bâtiments semblent ne pas s’en plaindre, bien au contraire, voila mon constat, il ne prouve rien mais rien ne permet de dire que ça ne marche pas… et comme le dit un ami fort à propos pour comparer les cultures des uns et des autres : « En France, quand ça ne marche pas on veut savoir pourquoi, aux USA quand ça marche on ne se pose pas la question du pourquoi, on adopte et on applique »…
Merci pour ces infos.
Je suis à la recherche d'un conseil fiable sur le nord…maison de 1923 qui connait ce phénomène.
J'hésite à mettre en oeuvre un traitement chimique…Oû va l'eau qd elle ne remonte plus dans le mur?
Va t-elle remonter ailleurs?
Faut-il envisager de drainer le terrain?
Bonjour Guillaume,
Dans votre situation, le mieux est de faire appel à un Habitologue, qui pourra voir votre maison et vous expliquer son fonctionnement.
Voici le site où vous pourrez trouver les professionnels formés par Claude Lefrançois.
Bien cordialement
Bonjour,
Le bâti ancien ne possédant pas de coupure de capillarité comme sur les ouvrages récents, les remontées capillaires sont souvent inéluctables. Côté extérieur, un enduit "respirant" sur les murs permet à cette eau de s'échapper par évaporation. Côté intérieur, si les murs ne sont pas suffisamment épais et nécessitent la mise en œuvre d'une isolation, quid de la migration de l'humidité dans ce doublage ? Quelles solutions pour éviter tout désordre dans ce doublage en laissant "respirer" la paroi ?
Bien à vous,
Bonjour Anthony,
Tout dépend de l’isolant. Si vous mettez un enduit naturel perspirant, mais ce n’est pas vraiment un isolant, il s’agit d’un correcteur thermique. Il permettra cependant de réduire la sensation de froid. Le mur ne sera pas plus étanche, ce qui sera bénéfique, puisque nous ne voulons pas que le mur soit étanche. Ce n’est surtout pas le but recherché.