Calcul de la quantité de sable et de ciment pour une chape

Qu’est-ce qu’une chape et quelle est son utilisation ?

La chape est une couche de mortier qui se pose entre la dalle de béton et le revêtement du sol. La chape traditionnelle dispose d’un mortier ferme et la chape fluide est plus liquide, ce qui facilite son application. Elle est composée par du ciment, du sable et de l’eau. Selon son utilisation, on peut aussi y ajouter de l’adjuvant et de la fibre.

La chape peut être utilisée aussi bien en extérieur qu’en intérieur. Elle est utilisée telle qu’elle ou en support au revêtement du sol.

Les rôles de la chape dans la construction sont :

• La finition de la  dalle de béton par l’aplanissement du sol, la mise en forme d’une pente quand cela est nécessaire, et la régularisation du sol.
• Recevoir le revêtement au sol comme le parquet, le carrelage, ect.
• Participer à l’isolation thermique et sonore.
• Le scellage des carrelages : il peut se faire de deux manières possibles. La technique la plus utilisée à notre époque est celle de la « pose collée » qui consiste à utiliser une colle spéciale pour faire adhérer  le carrelage sur la chape déjà durcie. La seconde technique est celle de la « pose scellée ». Pour cette technique, le carrelage est déposé sur une chape fraîche. En durcissant, la chape scelle le carrelage au sol.

On peut classer les types de chapes en 4 catégories :

• La chape rapportée adhérente : elle est directement appliquée sur la dalle de béton. Elle est utilisée dans les locaux à sollicitation modérée et faible.
• La chape incorporée adhérente : elle consiste à couler la chape sur une dalle de béton encore fraiche. Ce type de chape se fait par des professionnels car c’est très compliqué à réaliser. Cette chape est utilisée pour les locaux à très forte sollicitation.
• La chape désolidarisée : une couche de polyane ou un lit de sable compacté est placée entre la chape et la dalle de béton. La chape n’est plus collée à la dalle en béton, ce qui réduit les risques de fissure. Elle s’utilise dans les locaux à sollicitation faible.
• La chape flottante : une couche d’isolation thermique ou phonique sépare la chape de la dalle de béton. Son but est de répartir et de supporter les charges exercées sur le sol. Elle est aussi utilisée pour une chape sur un plancher chauffant ou un chauffage au sol.

Calcul du dosage de mortier dans une chape

Le mortier est l’ensemble des composants que l’on utilise pour fabriquer une chape. Il existe deux types de mortier : le mortier fabriqué sur chantier et le mortier industriel. 

Le ciment, le sable est l’eau sont les éléments de base d’un mortier, mais on peut rajouter de l’adjuvant et de la fibre selon l’utilisation de la chape.

• Le ciment : pour choisir le ciment à utiliser dans une chape, on se réfère à la norme NF EN-197-1 :
  • Les ciments CEM I de classe 42,5N, 42,5R, 52,5N, 52,5R
  • Les ciments CEM II/A ou B de classe 32,5N, 32,5R, 42,5N, 42,5R, 52,5R
  • Les ciments CEM III/A de classe 42,5N ou 52,5L
  • Les ciments CEM V/A de classe 32,5 ou 42,5N
• L’eau : de l’eau potable ou de l’eau de pluie
• Le sable : on utilise le sable à maçonner 0/4mm
• Les adjuvants : ils sont utilisés pour booster certaines propriétés de la chape.
  • Le plastifiant-réducteur d’eau : quand on l’utilise, on réduit la quantité d’eau ajoutée au mortier. Le résultat est un gain de plasticité du mortier et une augmentation de sa résistance.
  • Hydrofuge de masse : cet adjuvant permet d’améliorer l’imperméabilité de la chape
  • Retardateur de prise : lorsque le mortier commence à prendre, on ne peut plus l’utiliser correctement. Le retardateur de prise permet d’allonger le temps d’utilisation du mortier.

• Les fibres : Le choix se fait entre 2 sortes de fibre selon le résultat escompté :
  • Les fibres non structurelles agissent sur une chape encore fraiche de moins de 1 jour. Elle limite le retrait de la chape quand cette dernière commence à prendre, réduisant ainsi les  risques de fissures.
  • Les fibres structurelles sont métalliques ou micro synthétiques. Elles agissent contre les fissures de la chape. Certaines fibres structurelles peuvent remplacer le treillis de carreleur si on les utilise sur une chape flottante dans un local à faible sollicitation ou sur une chape désolidarisée dans un local à sollicitation modérée.

Lorsque l’on fabrique le mortier de la chape sur chantier, le dosage de ciment à suivre est imposé par le DTU 26.2. Il dépend de la catégorie de local dans laquelle la chape sera utilisée ainsi que du taux d’humidité du sable :

Quantité de sable et de ciment pour une chape selon le type de local

L’utilisation de la chape à mortier fabriqué sur chantier n’est pas autorisée dans les locaux à forte sollicitation comme les aéroports, les gares, les stations de bus, les stades, etc.

Calcul du dosage de chaque composant suivant le dosage du mortier

Une fois que vous connaissez le dosage de mortier à appliquer selon la catégorie de sollicitation du local, voici la quantité correspondante de chaque composant du mortier :

Dosage des composants d’une chape

Calcul du ciment et de sable nécessaires pour une chape

Il existe plusieurs façons de calculer le ciment et le sable nécessaires pour une chape. Le résultat dépend de dosage du mortier et de la taille de la surface à couvrir.

Pour connaitre la quantité de chape nécessaire à un chantier, on utilise les formules suivantes :

• Surface à couvrir : La formule à utilisée dépend la forme de la surface. On obtient une valeur en m².
  • Surface carré : Côté  x Côté
  • Rectangle : Longueur x Largeur
  • Rond : π x rayon x rayon
  • Triangle : base x hauteur/2
• Volume de chape nécessaire : Surface à couvrir x épaisseur de la chape. Une chape doit avoir une épaisseur variant entre 3 et 15cm. On obtient une valeur en m³.

Exemple de calcul de chape nécessaire pour une pièce de 4m x 5m :
Surface de la pièce : 4m x 5m = 20m²
Volume de chape nécessaire pour une épaisseur de chape de 6cm = 20m² x  0,06m = 1,2m³
A partir de ce calcul, on peut estimer la mesure de composant nécessaire pour fabriquer la chape.

Le dosage de la chape varie de 150kg/m³ jusqu’à 350kg/m³ selon son utilisation. D’une manière générale le rapport à utiliser pour fabriquer un mortier est 1 sac de ciment pour 3, 4 ou 5 sac de sable selon l’utilisation de la chape.

Tableau 3 : Quantité de ciment nécessaire suivant le dosage de chape pour faire 1m³de mortier :

Exemple :

1 ) Vous voulez faire une chape pour déposer un carrelage dans votre cuisine de 3m x 5m. Comment calculer la quantité de ciment et de sable que vous devez utiliser pour faire le mortier de votre chape ?

La chape du carreleur est une chape très fine. Elle est faiblement dosée en ciment afin de faciliter la pose du carrelage et d’être plus résistant. La rapport ciment/sable est de 1 sac de ciment de 25kg pour 90L de sable (9 seau de maçon de 10l). le dosage de mortier est de 150kg/m³. L’épaisseur d’une chape de carreleur peut varier entre 4 et 10 cm, mais pour notre exemple, nous allons prendre une épaisseur moyenne de 6 cm.

• Calcul de la surface à couvrir : 3m x 5m = 15m
• Calcul du volume de chape nécessaire : 15m x 0,06m = 0,9m³ que l’on arrondi à 1m³
• Suivant le tableau n° 3 ci-dessus, avec un dosage à 150kg/m³, le nombre de sac de ciment de 25kg nécessaire pour fabriquer 1m³ de mortier est de 5,  il nous faudra donc 5 sacs de ciment
• Suivant la ratio 1 sac de ciment pour 90l de sable, la quantité de sable dont nous aurons besoin est de 5 sacs x 90l = 450l soit 45 seaux de maçons de 10l
• Pour l’eau la moyenne est de 170l

2 ) Pour faire une chape sur un local à sollicitation modérée comme un hangar servant de garage automobile de 10m x 15m, il faut un dosage de mortier plus élevé. Le dosage prescrit est compris entre 275 et 375kg/m³ selon la sévérité d’usage. Comme dans notre exemple il s’agit d’un garage automobile avec un dallage carrossable, de nombreux outils et machines, on peut dire que la pression subie par le sol est élevée. Nous allons donc choisir un dosage dans la moyenne haute, soit 300kg/m³.  l’épaisseur de la chape sera de 10cm. 

• Calcul de la surface à couvrir : 10m x 15m = 150m²
• Calcul du volume de chape nécessaire = 150m² x 0,10m = 15m³

Comme indiqué dans le tableau 2  dosage des composants, il faut 1 sac de 35kg de ciment, 10 seaux de sable  de maçon de 10L (soit 100L) et 17l d’eau pour faire 100L de mortier. Sachant que 100L de mortier = 0,1m³, la quantité de composant à utiliser est :

• Ciment : 1sac de 35kg x 15m³/0,1m³= 150 sacs ou comme indiqué dans le tableau 3 (10 sacs x 15m³ = 150 sacs)
• Sable : 10 seaux x 15m³/ 0,1 = 1500 seaux soit 150L
• Eau : 17L x 15m³/0,1= 2550L

FAQ :

Quand et pourquoi mettre un treillis dans une chape ?

Le treillis se met au milieu de la couche de chape au moment où celle-ci est appliquée. Le treillis permet de minimiser les risques de fissures sur la chape au moment où elle sèche.

 

Faut-il ajouter un surplus de quantité de mortier pour éviter de manquer en cas d’imprévu lors du chantier ?

La composition d’un mortier ne doit pas être changée car vous risquez de perturber l’efficacité de votre chape. Par contre, lorsque vous faites le calcul de la quantité de mortier nécessaire, vous pouvez ajouter 5% de plus au total pour parer aux imprévus, à condition de pouvoir le garder dans un endroit bien étanche, afin d’éviter qu’au contact de l’air le mélange ne sèche. Si au moment de la réutilisation vous constatez que le mortier a un peu épaissit, vous pourrez rajouter un peu d’eau.