NF DTU 20.12 - Gros œuvre en maçonnerie des toitures destinées à recevoir un revêtement d'étanchéité

Qui est concerné ?

Le domaine d'application de NF DTU 20.12 couvre : Supports maçonnés pour étanchéité toitures-terrasses. Les projets entrant dans ce périmètre doivent intégrer ces exigences dès la conception pour sécuriser leur conformité et l'engagement des garanties.

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Ce que le NF DTU 20.12 couvre — et ce qu'il ne couvre pas

L'article 3.1 définit le gros oeuvre des toitures comme l'ensemble des ouvrages en béton ou maçonnerie situés au-dessus des murs porteurs ou de l'ossature porteuse du dernier étage, destinés à recevoir le revêtement d'étanchéité ou le support de ce dernier lorsque celui-ci n'est pas en maçonnerie.

Il comprend le gros oeuvre proprement dit constitué d'éléments en béton armé ou précontraint, fractionnés ou non ; les formes de pente éventuelles rapportées ; et les ouvrages annexes exécutés en maçonnerie ou en béton, qui comprennent notamment les reliefs, les émergences et les joints de gros oeuvre. D'autres techniques, comme les voûtes et voûtains en maçonnerie d'éléments, ne sont pas traitées par la norme.

L'article 3.2.2 distingue soigneusement le support de l'étanchéité de l'élément porteur. Le support est l'élément de la construction sur lequel le revêtement d'étanchéité est appliqué directement : il peut s'agir de l'élément porteur en maçonnerie lui-même, d'ouvrages rapportés tels que les formes de pente, ou de panneaux isolants non porteurs bénéficiant d'un Avis Technique pour cet emploi.

L'article 4 renvoie le dimensionnement aux règles en vigueur : règles de calcul du béton armé pour les ouvrages traditionnels, règles du béton précontraint pour les ouvrages précontraints, Avis Techniques renvoyant aux Cahiers des Prescriptions Techniques « Planchers » et « Structures » pour les procédés non traditionnels.

Les quatre types d'éléments porteurs (annexe A)

L'annexe A classe les éléments porteurs selon leur susceptibilité croissante à la fissuration, indépendamment de la présence de joints dans le gros oeuvre.

Le type A regroupe les éléments dont au moins la partie supérieure de la section résistante est réalisée en béton armé coulé en oeuvre de façon continue sur l'ensemble de la surface, avec continuité effective au-dessus de chaque appui intermédiaire et un minimum d'encastrement sur les appuis de rive : dalles pleines coulées en oeuvre, dalles confectionnées à partir de prédalles, planchers à poutrelles avec entrevous de coffrage et dalle de répartition complète, planchers à bacs métalliques collaborants.

Le type C regroupe les éléments préfabriqués jointifs, en matériaux de nature éventuellement différente, solidarisés par des blocages en béton et des chaînages transversaux réalisés in situ : planchers à poutrelles et entrevous porteurs en béton ou en terre cuite, sans dalle de répartition rapportée. Dans le cas d'entrevous porteurs en béton, des chaînages transversaux intermédiaires coulés entre des entrevous borgnes doivent être réalisés tous les 2 mètres au plus.

Le type D regroupe les éléments préfabriqués posés jointifs et solidarisés par des clefs continues en béton, sans continuité sur appuis intermédiaires ni encastrement sur appuis de rive : planchers formés de dalles alvéolées sans dalle collaborante, planchers formés d'éléments en T ou en double T. Une exception importante : un plancher à dalles alvéolées surmonté d'une dalle rapportée collaborante coulée sur toute la surface, qui relèverait du type A par sa constitution, est classé en type D parce que ces planchers sont généralement conçus en travées isostatiques indépendantes ; les zones d'appuis doivent alors être repérées et matérialisées.

Tolérances de planéité, d'horizontalité et de pente (article 5.8)

Le paragraphe 5.8.1.1 fixe, lorsque l'élément porteur reçoit directement l'étanchéité, une planéité générale satisfaite si une règle de 2,00 m déplacée en tous sens ne fait pas apparaître de flèches de plus de 10 mm, une planéité locale satisfaite si une réglette de 0,20 m déplacée en tous sens ne fait pas apparaître de flèches de plus de 3 mm, et un désaffleurement au droit des joints inférieur ou égal à 3 mm.

L'état de surface doit être celui d'un parement courant de béton surfacé au sens du NF DTU 21. Si certains revêtements d'étanchéité nécessitent des tolérances plus faibles, les documents particuliers du marché doivent le préciser. Lorsque l'élément porteur reçoit des panneaux isolants non porteurs supports d'étanchéité, les mêmes tolérances s'appliquent, sauf exigences plus sévères mentionnées dans l'Avis Technique du panneau. Lorsqu'il reçoit une forme de pente adhérente, aucune exigence spécifique de planéité de l'élément porteur n'est requise.

Le paragraphe 5.8.2, qui ne concerne que les terrasses à pente nulle, impose une horizontalité telle qu'il ne puisse en aucun cas y avoir de retenue d'eau de plus de 2 cm de profondeur, la vérification pouvant être effectuée après une pluie suffisamment abondante ou après arrosage de la terrasse. La déformation des éléments de grande portée, de l'ordre de 8 mètres, peut être compensée par une contre-flèche.

Le paragraphe 5.8.3 dispose que les pentes à prévoir sont celles indiquées sur les dessins, et attire l'attention sur le fait que les toitures-terrasses de pente inférieure à 2 % peuvent présenter en service des contre-pentes, des flaches et des retenues d'eau. Le NF DTU 20.12 ne fixe donc pas de valeur de pente : celle-ci résulte de la classification de l'annexe B et du NF DTU 43.1 selon la destination de la toiture.

Sollicitations d'origine thermique et isolation (article 5.4)

Le paragraphe 5.4.1 B impose, lorsque les murs du dernier étage sous toiture-terrasse comportent de la maçonnerie d'éléments porteuse ou de remplissage, ou des voiles en béton non armé, que l'isolation thermique surmontant l'élément porteur présente, indépendamment de toute autre exigence réglementaire, une résistance thermique au moins égale à 1 m²·°C/W.

Cette exigence n'est pas thermique au sens de la performance énergétique : elle est mécanique. Elle vise à limiter l'amplitude des mouvements différentiels entre la dalle de toiture, exposée au rayonnement solaire, et les murs du dernier étage, qui ne le sont pas. Sans isolation au-dessus de l'élément porteur, le différentiel provoque des fissures caractéristiques en tête de mur.

Le paragraphe 5.4.2 n'admet l'absence d'isolation que dans deux cas. Les ouvrages de faibles dimensions, comme les dalles couvrant les machineries d'ascenseur ou les sorties d'escalier en terrasse, dont la dimension maximale mesurée en diagonale est de l'ordre de 6 mètres. Et les ouvrages de dimensions courantes couvrant des locaux non chauffés, comme les parcs de stationnement, à condition que les éléments porteurs verticaux soient en béton armé et qu'une étude particulière tienne compte des effets du retrait et des variations de température en fonction des distances entre joints.

Le paragraphe 5.4.3 écarte l'isolation placée en sous-face de l'élément porteur : cette disposition n'est pas traitée par la norme, et le texte indique explicitement qu'elle a souvent donné lieu à des désordres, en exposant l'élément porteur à d'importantes variations de température. Le paragraphe 5.6 impose enfin que les maçonneries du dernier étage soient chaînées horizontalement selon le NF DTU 20.1.

Acrotères : hauteurs, épaisseurs et ferraillage (article 7.2.4)

Le paragraphe 7.2.2 distingue les acrotères bas, dont la hauteur au-dessus de la protection de l'étanchéité ne dépasse pas 300 mm, et les acrotères hauts qui excèdent cette valeur. Les uns comme les autres peuvent être réalisés en oeuvre ou préfabriqués.

Le paragraphe 7.2.4.1.1 impose que les acrotères bas soient obligatoirement en béton armé, d'épaisseur minimale « b » égale à 100 mm. Les armatures longitudinales sont obligatoirement des aciers à haute adhérence, et leur espacement maximal est égal à la plus faible des deux valeurs suivantes : 250 mm ou 2,5 fois l'épaisseur b. L'assise du plancher et de l'acrotère doit être réalisée sur un mortier dressé avec une bande de désolidarisation dans le cas de murs porteurs ou de remplissage maçonnés.

Le paragraphe 7.2.4.1.2 impose que les acrotères hauts soient réalisés sur toute leur hauteur en béton armé, et ne les admet que s'ils surmontent des murs de façade en béton banché ou à ossature en béton armé avec maçonnerie de remplissage, ou s'ils sont isolés thermiquement sur leurs deux faces. Ils se composent d'une partie basse continue au ferraillage identique à celui des acrotères bas, et d'une partie supérieure fractionnée au-dessus du bandeau, dont les joints verticaux intéressent toute l'épaisseur.

L'espacement des joints verticaux ne peut dépasser 8 mètres dans les régions sèches ou à forte opposition de température, et 12 mètres dans les régions humides ou tempérées, par référence au NF DTU 20.1. Les joints transversaux doivent être calfeutrés sur tout leur développé par un mastic élastomère de 1re catégorie.

Hauteur des relevés et dispositifs anti-ruissellement (article 7.2.3)

Le paragraphe 7.2.3.2.4 définit la hauteur H comme la distance verticale comprise entre le dessus de la protection des parties courantes du revêtement d'étanchéité au voisinage du relief et le dispositif écartant les eaux de ruissellement. Les valeurs de H sont données par le tableau 2 du DTU en fonction de la pente et de l'accessibilité de la terrasse.

La réservation totale H' à prévoir dans le gros oeuvre est nécessairement supérieure à H : elle doit intégrer la valeur du becquet, la valeur H, le type et l'épaisseur de la protection du revêtement, l'épaisseur du revêtement d'étanchéité, de l'isolation thermique et du pare-vapeur, l'épaisseur de la forme de pente éventuelle et tout autre élément tel que la terre végétale en terrasse-jardin. C'est cette cote H' qu'il faut porter sur les plans de coffrage — et c'est l'erreur la plus fréquente que de coffrer H au lieu de H'.

Le paragraphe 7.2.3.2.3 énumère les dispositifs qui empêchent les eaux de ruissellement de s'introduire derrière les relevés : le retrait en partie basse du relief avec becquet formant larmier, dont les dimensions minimales sont données par le tableau 1 en fonction du revêtement et de sa protection ; le bandeau saillant à larmier en béton armé ; le bandeau saillant préfabriqué sous Avis Technique ; l'engravure réservée dans le relief ; et la bande de solin métallique sous Avis Technique.

Le paragraphe 7.2.3.2.4 C admet de réduire la hauteur H à 50 mm lorsque le revêtement d'étanchéité revêt le relief de façon continue et que ce relief ne forme pas une noue de rive. Cette disposition s'applique aux acrotères de faible hauteur et aux doubles costières de joint plat surélevé. Le paragraphe 7.2.3.2.1 impose enfin une distance minimale entre ouvrages émergents voisins, fonction de la dimension en vis-à-vis, qui découle des exigences de réalisation, d'entretien et de réfection de l'étanchéité.

Collecte et évacuation des eaux pluviales (article 7.5 et annexe C)

Le paragraphe 7.5.2 impose que les caniveaux et chéneaux soient réalisés en béton armé et ne comportent ni joints plats ni joints plats surélevés. Le paragraphe 7.5.3 impose de prévoir les réservations nécessaires au raccordement aux canalisations, en tenant compte de l'encombrement des moignons cylindriques ou tronconiques et des tolérances d'implantation, ainsi qu'un encuvement lorsque le revêtement est posé directement sur l'élément porteur.

L'annexe C fixe les règles d'implantation des ouvrages d'évacuation. Chaque entrée d'eau ne peut collecter plus de 200 mètres carrés en cas de protection par dalles sur plots et plus de 700 mètres carrés pour les autres protections. La distance entre deux entrées d'eau ne doit pas excéder 30 mètres. La distance entre une entrée d'eau et l'extrémité de l'ouvrage de collecte ne doit pas excéder 20 mètres en protection par dalles sur plots et 30 mètres dans les autres cas. Le parcours des eaux de pluie entre tout point de la toiture et l'ouvrage de collecte doit rester limité à 30 mètres.

L'annexe C limite la largeur utile des chéneaux et caniveaux entre 0,30 m et 1,00 m, la profondeur utile ne devant pas excéder la largeur utile ; ces dimensions correspondent aux ouvrages finis, compte tenu de l'épaisseur de l'isolation thermique éventuelle, du revêtement d'étanchéité et de sa protection. La limite inférieure de 0,30 m a pour raison de permettre la bonne exécution des travaux d'étanchéité.

L'annexe C impose enfin que l'eau accumulée par l'engorgement possible d'une descente puisse s'évacuer soit par une descente voisine, soit par un trop-plein. Les caniveaux admettent des pentes supérieures ou égales à 0,5 %, tandis que les chéneaux admettent toutes les pentes y compris la pente nulle. Les chéneaux, caniveaux et noues de pente inférieure ou égale à 2 % peuvent présenter en service des flaches et retenues d'eau.

Formes de pente, souches, seuils et réservations

Le paragraphe 6.1.2.1 impose que la surface de l'élément porteur soit rugueuse pour permettre l'accrochage de la forme rapportée, et qu'elle soit nettoyée et humidifiée avant mise en oeuvre. Le paragraphe 6.1.2.2 fixe une épaisseur minimale de 1 cm, la forme étant réalisée en béton de gravillons lorsque son épaisseur est supérieure ou égale à 30 mm et en mortier à adhérence améliorée lorsqu'elle est comprise entre 10 et 30 mm. Le paragraphe 6.1.2.3 fixe les dosages à 200-250 kg de ciment courant de classe 32,5 minimum par mètre cube en béton et à 350 kg en mortier. Les formes de pente rapportées sont exclues sur les éléments porteurs du type D.

Le paragraphe 7.2.6.1 impose que le support du relevé d'une souche soit constitué de béton, et que la partie hors toiture en maçonnerie d'éléments soit revêtue d'un enduit de mortier conforme au NF DTU 26.1 armé d'un grillage à mailles rectangulaires ; lorsque cette maçonnerie a une épaisseur inférieure à 20 cm, l'enduit doit être complété par un revêtement d'imperméabilisation de façade de type I4 au sens du NF DTU 42.1. Un ouvrage de protection doit être prévu en partie supérieure pour éviter toute infiltration entre les conduits et leur habillage.

Le paragraphe 7.2.7.1 traite les seuils : l'appui de baie doit respecter les dispositions du NF DTU 20.1, soit une pente vers l'extérieur de 10 % minimum et un rejingot de hauteur comprise entre 20 mm et 40 mm selon le mode de réalisation de l'appui, la hauteur du seuil devant en outre permettre l'exécution des relevés à la hauteur minimale H définie au paragraphe 7.2.3.2.4.

Le paragraphe 5.9 impose que toutes les réservations nécessaires à l'organisation des ouvrages d'étanchéité soient exécutées lors de la mise en oeuvre des éléments porteurs, et interdit les percements après mise en oeuvre pour les éléments en béton précontraint. Le paragraphe 7.6.1 tolère les percements après coup de petites sections dans les éléments porteurs en béton armé et les interdit dans ceux en béton précontraint. Le paragraphe 7.6.2 impose de traiter comme des terrasses accessibles les balcons recevant un revêtement d'étanchéité traditionnel.

Erreurs fréquentes sur le gros oeuvre des toitures-terrasses

Prescrire une tolérance de planéité de ± 7 mm sous règle de 2 m. Le paragraphe 5.8.1.1 fixe des flèches n'excédant pas 10 mm sous règle de 2,00 m pour la planéité générale, 3 mm sous réglette de 0,20 m pour la planéité locale, et un désaffleurement au droit des joints inférieur ou égal à 3 mm.

Coffrer la hauteur H au lieu de la réservation totale H'. Le paragraphe 7.2.3.2.4 impose d'ajouter à H l'épaisseur de la protection, du revêtement, de l'isolation, du pare-vapeur, de la forme de pente et de tout autre élément.

Réaliser un acrotère bas d'épaisseur inférieure à 100 mm, ou espacer les armatures longitudinales de plus de la plus faible des deux valeurs 250 mm et 2,5 b (§ 7.2.4.1.1).

Fractionner un acrotère haut à plus de 8 mètres en région sèche ou à plus de 12 mètres en région humide ou tempérée, ou omettre le calfeutrement des joints transversaux par un mastic élastomère de 1re catégorie (§ 7.2.4.1.2).

Omettre l'isolation d'au moins 1 m²·°C/W au-dessus de l'élément porteur lorsque les murs du dernier étage comportent de la maçonnerie d'éléments ou des voiles en béton non armé (§ 5.4.1 B).

Isoler en sous-face de l'élément porteur : la disposition n'est pas traitée par la norme et le paragraphe 5.4.3 signale qu'elle a souvent donné lieu à des désordres.

Dépasser 700 mètres carrés collectés par entrée d'eau, ou 200 mètres carrés en protection par dalles sur plots, ou implanter deux entrées d'eau à plus de 30 mètres l'une de l'autre (annexe C § C.3.2).

Réaliser un chéneau de moins de 0,30 m de largeur utile, ce que l'annexe C exclut pour permettre la bonne exécution des travaux d'étanchéité.

Percer après coup un élément porteur en béton précontraint, ce que les paragraphes 5.9 et 7.6.1 interdisent.

Rapporter une forme de pente adhérente sur un élément porteur du type D, ce que le paragraphe 6.1.1 exclut expressément.

Qu'est-ce que NF DTU 20.12 ?

NF DTU 20.12 - Gros œuvre en maçonnerie des toitures destinées à recevoir un revêtement d'étanchéité. Le DTU 20.12 traite des maçonneries servant de support d'étanchéité aux toitures-terrasses : acrotères, costières, dallages de couverture et reliefs. Il précise les hauteurs minimales, les chaînages, les solins et les liaisons avec le complexe d'étanchéité. Un acrotère sous-dimensionné ou mal ferraillé provoque fissuration, décollement des relevés et infiltrations en sous-face de la dalle de toiture. Ce document relève de documents techniques unifiés.

Quels projets sont concernés par NF DTU 20.12 ?

Le domaine d'application couvre : Supports maçonnés pour étanchéité toitures-terrasses. Toute opération entrant dans ce périmètre doit intégrer ces exigences dès la phase de conception.

Comment garantir la conformité à NF DTU 20.12 sur un projet ?

En tant que maître d'œuvre, Progineer vérifie l'application des référentiels à chaque phase — conception, consultation des entreprises, suivi de chantier et réception — et coordonne les bureaux d'études spécialisés lorsque le projet l'exige.

Quelle tolérance de planéité pour un support d'étanchéité ?

Le paragraphe 5.8.1.1 impose une planéité générale sans flèche supérieure à 10 mm sous règle de 2,00 m déplacée en tous sens, une planéité locale sans flèche supérieure à 3 mm sous réglette de 0,20 m, et un désaffleurement au droit des joints inférieur ou égal à 3 mm.

Le NF DTU 20.12 fixe-t-il une pente minimale de toiture-terrasse ?

Non. Le paragraphe 5.8.3 dispose que les pentes à prévoir sont celles indiquées sur les dessins. La classification par pente et destination figure à l'annexe B, en correspondance avec le NF DTU 43.1. Le texte signale que les toitures de pente inférieure à 2 % peuvent présenter contre-pentes, flaches et retenues d'eau.

Quelle épaisseur minimale pour un acrotère ?

Le paragraphe 7.2.4.1.1 impose une épaisseur minimale de 100 mm pour les acrotères bas, obligatoirement en béton armé, avec des armatures longitudinales à haute adhérence dont l'espacement maximal est la plus faible des valeurs 250 mm et 2,5 fois l'épaisseur.

À partir de quelle hauteur un acrotère est-il dit haut ?

Le paragraphe 7.2.2 fixe la limite à 300 mm de hauteur au-dessus de la protection de l'étanchéité. Au-delà, l'acrotère est haut et doit être réalisé en béton armé sur toute sa hauteur, avec une partie supérieure fractionnée.

Quelle hauteur de relevé prévoir dans le gros oeuvre ?

La hauteur H est donnée par le tableau 2 du DTU selon la pente et l'accessibilité de la terrasse. La réservation à coffrer est la hauteur H', qui ajoute à H le becquet, la protection, le revêtement, l'isolation, le pare-vapeur et la forme de pente (§ 7.2.3.2.4).

Peut-on réduire la hauteur du relevé sur un relief de faible hauteur ?

Oui : le paragraphe 7.2.3.2.4 C admet H = 50 mm lorsque le revêtement d'étanchéité revêt le relief de façon continue et que ce relief ne forme pas une noue de rive. Cette disposition vise les acrotères de faible hauteur et les doubles costières de joint plat surélevé.

Quelle surface maximale peut collecter une entrée d'eau pluviale ?

L'annexe C § C.3.2 limite à 700 mètres carrés pour les protections courantes et à 200 mètres carrés en protection par dalles sur plots. La distance entre deux entrées d'eau ne doit pas dépasser 30 mètres, et le parcours des eaux entre tout point de la toiture et l'ouvrage de collecte reste limité à 30 mètres.

Quelle isolation thermique au-dessus de l'élément porteur ?

Le paragraphe 5.4.1 B impose, lorsque les murs du dernier étage comportent de la maçonnerie d'éléments ou des voiles en béton non armé, une résistance thermique au moins égale à 1 m²·°C/W, indépendamment de toute autre exigence réglementaire.

Comment réaliser une forme de pente rapportée ?

Le paragraphe 6.1.2.2 impose une épaisseur minimale de 1 cm, un béton de gravillons au-delà de 30 mm et un mortier à adhérence améliorée entre 10 et 30 mm, sur un support rugueux nettoyé et humidifié. Les dosages sont de 200 à 250 kg/m³ de ciment de classe 32,5 minimum en béton et de 350 kg en mortier (§ 6.1.2.3).

Peut-on percer un élément porteur après coup ?

Le paragraphe 7.6.1 tolère les percements après coup de petites sections dans les éléments porteurs en béton armé, et les interdit dans ceux en béton précontraint. Le paragraphe 5.9 impose que les réservations soient exécutées lors de la mise en oeuvre des éléments porteurs.

Quelles dimensions pour un chéneau ou un caniveau ?

L'annexe C § C.4.1.1.1 impose une largeur utile comprise entre 0,30 m et 1,00 m, la profondeur utile ne devant pas excéder la largeur utile. Ces dimensions s'entendent ouvrage fini, isolation, revêtement et protection compris.

Que traite l'annexe A du NF DTU 20.12 ?

Elle classe les éléments porteurs en quatre types selon leur susceptibilité croissante à la fissuration. Un plancher à dalles alvéolées, même surmonté d'une dalle collaborante coulée sur toute la surface, est classé en type D parce que ces planchers sont conçus en travées isostatiques indépendantes ; les zones d'appuis doivent alors être repérées et matérialisées.