L'IRPP (partie 1/2)

## Objectifs et prérequis **À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de :** - identifier les différents matériaux utilisés en maçonnerie (ciment, sable, gravier, eau, adjuvants) et leurs caractéristiques ; - calculer le dosage d’un mortier ou d’un béton selon les normes en vigueur (NF P 15-301, DTU 20.1) ; - mettre en œuvre les techniques de base de la maçonnerie (pose de briques, parpaings, pierres, jointoiement) ; - lire et interpréter un plan de maçonnerie (coupes, élévations, détails) ; - monter, utiliser et démonter en toute sécurité différents types d’échafaudages (fixe, roulant, suspendu) conformément à la réglementation camerounaise (arrêté n° 001/MINTP du 02/01/2018) ; - appliquer les règles de prévention des risques liés aux travaux en hauteur et à la manipulation de charges lourdes. **Prérequis :** - notions de base du système métrique et des opérations de pourcentage ; - connaissance des principes de lecture de plans techniques (échelles, symboles) ; - maîtrise des règles élémentaires d’hygiène et de sécurité sur un chantier. --- ## Introduction La maçonnerie constitue le cœur de la plupart des ouvrages de bâtiment : murs, cloisons, fondations, voûtes, etc. Sa qualité dépend directement du bon dosage des matériaux, de la mise en œuvre conforme aux règles de l’art et de la sécurité des interventions, notamment lors de l’utilisation d’échafaudages. Ce chapitre présente, d’une part, la composition et le calcul des dosages de mortiers et de bétons, et d’autre part, les techniques de mise en œuvre ainsi que les différents systèmes d’échafaudages utilisés sur les chantiers camerounais. Les développements s’appuient sur des situations réelles rencontrées dans les entreprises de construction (entreprise de gros œuvre, atelier de préfabrication, chantier de réhabilitation) afin de donner un caractère professionnel et opérationnel aux notions abordées. --- ## I. Leçon 5 : Dosage des mortiers et bétons ### A. Définitions et champ d'application > **Mortier** : mélange de ciment (ou de chaux), de sable et d’eau, éventuellement additionné d’adjuvants, utilisé pour l’assemblage de maçonnerie (briques, parpaings, pierres). > **Béton** : mélange de ciment, de sable, de gravier (ou gravillon) et d’eau, éventuellement additionné d’adjuvants, utilisé pour les éléments structuraux (fondations, dalles, poutres, voiles). Ces définitions sont conformes aux normes NF P 15-301 (mortiers) et NF P 18-301 (béton) ainsi qu’aux DTU applicables au Cameroun. ### B. Composition et dosage du mortier de maçonnerie | Composant | Proportion volumique (exemple) | Masse approximative pour 1 m³ | Commentaire | |-----------|-------------------------------|------------------------------|-------------| | Ciment CPJ 45 | 1 volume | ~350 kg | liant hydraulique | | Sable 0/4 | 4 volumes | ~1 200 kg | granulométrie adaptée | | Eau | 0,5 volume | ~500 L | ajustée pour consistance plastique | | Adjuvant (plastifiant) | selon dosage fabricant | – | améliore ouvrabilité | > **Règle de calcul** : pour obtenir le volume de chaque composant, multiplier le volume total souhaité par la proportion volumique respective, puis convertir en masse à l’aide des masses volumiques apparentes (ciment ≈ 1 400 kg/m³, sable ≈ 1 600 kg/m³, eau = 1 000 kg/m³). ### C. Composition et dosage du béton ordinaire (C25/30) | Composant | Proportion volumique (exemple) | Masse approximative pour 1 m³ | Commentaire | |-----------|-------------------------------|------------------------------|-------------| | Ciment CPJ 45 | 1 volume | ~350 kg | liant | | Sable 0/4 | 2 volumes | ~600 kg | fine | | Gravillon 4/12 | 4 volumes | ~1 200 kg | gros | | Eau | 0,5 volume | ~500 L | w/c ≈ 0,43 | | Adjuvant (superplastifiant) | selon dosage fabricant | – | améliore fluidité sans augmenter w/c | > **Règle de calcul** : même principe que pour le mortier ; le rapport eau/ciment (w/c) doit être respecté pour garantir la résistance caractéristique. ### D. Exemple de calcul (mur en parpaings) On souhaite préparer **0,250 m³** de mortier pour jointoyer un mur de parpaings (proportion 1 : 4 : 0,5). - Volume de ciment = 0,250 × (1 / (1+4+0,5)) = 0,250 × 0,1667 = **0,0417 m³** → masse ≈ 0,0417 × 1 400 = **58,4 kg** - Volume de sable = 0,250 × (4 / 5,5) = 0,250 × 0,7273 = **0,1818 m³** → masse ≈ 0,1818 × 1 600 = **290,9 kg** - Volume d’eau = 0,250 × (0,5 / 5,5) = 0,250 × 0,0909 = **0,0227 m³** → masse ≈ 0,0227 × 1 000 = **22,7 L** --- ## II. Leçon 6 : Techniques de maçonnerie et échafaudages ### A. Techniques de mise en œuvre de la maçonnerie 1. **Préparation du support** : nettoyage, humidification légère, application d’un primaire d’accrochage si nécessaire. 2. **Préparation du mortier** : gâchage à la bétonnière ou à la pelle, temps d’utilisation ≤ 2 h (selon température). 3. **Pose des éléments** : - **Briques / parpaings** : pose à joints décalés (épaisseur joint 10‑12 mm), contrôle du niveau et de l’aplomb à chaque rangée. - **Pierres de taille** : taille sur chantier ou préfabrication, jointoiement au mortier de chaux pour permettre la respiration. 4. **Jointoiement** : remplissage des joints avec mortier plus fin, lissage à la taloche ou à l’éponge. 5. **Cure** : protection du mortier contre le séchage rapide (bâche, brumisation) pendant au moins 7 jours. > **Règle de sécurité** : porter des gants, des lunettes de protection et un masque anti‑poussière lors du maniement du ciment et du sable. ### B. Types d’échafaudages utilisés au Cameroun | Type | Description | Hauteur maximale autorisée* | Usage typique | |------|-------------|----------------------------|---------------| | Échafaudage fixe (tube et couplage) | Tubes d’acier assemblés par couplages, platelage en bois ou métallique | 20 m (selon DTU 20.1) | Travaux de façade, gros œuvre | | Échafaudage roulant | Structure similaire à l’échafaudage fixe, montée sur roues avec freins | 12 m | Finitions intérieures, peinture | | Échafaudage suspendu | Plateforme suspendue par câbles à une console fixe | 30 m | Travaux de rénovation de toiture, nettoyage de vitrages | | Échafaudage spécial (étai, console) | Étais réglables, consoles pour porte‑à‑faux | selon charge | Coffrage, soutien de charges ponctuelles | \*Les hauteurs sont données à titre indicatif ; elles doivent être vérifiées selon le calcul de charge et les instructions du fabricant, conformément à l’arrêté n° 001/MINTP du 02/01/2018. ### C. Montage, utilisation et démontage d’un échafaudage fixe 1. **Vérification du sol** : nivellement, capacité portante ≥ 2 t/m². 2. **Installation des bases** : plaques de répartition, vérins réglables pour mise à niveau. 3. **Érection des montants** : montage par sections de 2 m, vérification de l’aplomb à chaque niveau avec niveau à bulle ou laser. 4. **Installation du platelage** : planches ou panneaux métalliques fixés par des crochets de sécurité. 5. **Pose des garde‑corps et plinthes** : hauteur minimale 1 m, espace entre barreaux ≤ 15 cm. 6. **Contrôle de charge** : charge maximale autorisée (CMA) indiquée sur la plaque du fabricant ; ne jamais dépasser. 7. **Utilisation** : porter harnais de sécurité attaché à un point d’ancrage lorsqu’on travaille à plus de 2 m du platelage. 8. **Démontage** : procédé inverse du montage, contrôle de l’intégrité des composants avant réutilisation. > **Règle de sécurité** : interdiction de monter sur l’échafaudage pendant les vents forts (> 20 km/h) ou en cas de pluie rendant les surfaces glissantes. ### D. Exemple de calcul de charge sur un échafaudage Un échafaudage fixe supporte une charge uniformément répartie de **2,0 kN/m²** sur une surface de **12 m²** (platelage de 3 m × 4 m). - Charge totale = 2,0 kN/m² × 12 m² = **24 kN** - Si l’échafaudage comporte 4 montants, la charge par montant ≈ 24 kN / 4 = **6 kN** (≈ 600 kg). - Vérifier que la capacité de chaque montant (fourni par le fabricant) dépasse cette valeur (ex. : capacité minimale 10 kN). --- ## III. Synthèse du chapitre - Le **dosage** des mortiers et bétons se base sur des proportions volumiques ou massiques définies par les normes NF P 15‑301 / NF P 18‑301 et les DTU applicables. - La **mise en œuvre** de la maçonnerie nécessite la préparation du support, le gâchage du mortier, la pose des éléments avec contrôle du niveau et de l’aplomb, le jointoiement et la cure. - Les **échafaudages** sont classés selon leur mode de fixation (fixe, roulant, suspendu, spécial) ; leur hauteur maximale et leur charge admissible dépendent du type, du matériau et du respect des règles de montage. - La **sécurité** sur les travaux en hauteur repose sur le port d’EPI approprié, la vérification du sol, l’installation de garde‑corps, le respect des charges maximales et l’interdiction d’utilisation en conditions météorologiques défavorables. - Le **calcul** des volumes de matériaux et des charges sur les échafaudages s’appuie sur les opérations de pourcentage, la règle de trois et les formules de géométrie de base (V = L × l × e). --- ## Glossaire > **Ciment** : liant hydraulique qui, mélangé à de l’eau, forme une pâte qui durcit et lie les granulats. > **Sable** : granulat fin (0/4 mm) utilisé dans les mortiers pour améliorer la maniabilité et réduire le retrait. > **Gravillon** : granulat gros (4/12 mm ou plus) entrant dans la composition du béton pour augmenter sa résistance à la compression. > **Eau de gâchage** : quantité d’eau nécessaire à l’hydratation du ciment ; son dosage influence le rapport eau/ciment (w/c). > **Mortier** : mélange de ciment (ou chaux), de sable et d’eau, destiné à l’assemblage de maçonnerie. > **Béton** : mélange de ciment, de sable, de gravier et d’eau, utilisé pour les éléments porteurs. > **Adjuvant** : produit chimique ajouté en faible quantité pour modifier les propriétés du mortier ou du béton (plastifiant, superplastifiant, retardateur, accélérateur). > **Échafaudage fixe** : structure tubaire assemblée par couplages, destinée à soutenir travailleurs et matériaux à hauteur élevée. > **Échafaudage roulant** : échafaudage fixé sur roues avec freins, permettant des déplacements horizontaux sur le chantier. > **Échafaudage suspendu** : plateforme suspendue par câbles à une console fixe, utilisée pour les travaux de façade ou de toiture. > **Garde‑corps** : dispositif de protection installé le long du platelage d’un échafaudage pour prévenir les chutes de personnes. > **Plinthe** : barreau situé à la base du garde‑corps, empêchant le passage d’objets ou de personnes sous le garde‑corps. > **Charge maximale autorisée (CMA)** : charge la plus élevée qu’un échafaudage peut supporter sans risque de rupture, spécifiée par le fabricant. > **Harnais de sécurité** : équipement de protection individuelle relié à un point d’ancrage pour arrêter une chute en hauteur. > **Cure** : procédé visant à maintenir l’humidité du béton ou du mortier pendant les premières heures/jours afin d’assurer une bonne hydratation du ciment. --- ## Exercices d'application corrigés ### Exercice 1 – Dosage d’un mortier de maçonnerie On doit préparer **0,350 m³** de mortier pour jointoyer un mur de briques (proportion 1 : 4 : 0,5). 1. Calculer le volume de chaque composant (ciment, sable, eau). 2. Déduire la masse de ciment et de sable (masse volumique apparente : ciment = 1 400 kg/m³, sable = 1 600 kg/m³). 3. Déterminer le volume d’eau nécessaire. **Corrigé** - Somme des proportions = 1 + 4 + 0,5 = **5,5** - Volume de ciment = 0,350 × (1/5,5) = 0,350 × 0,1818 = **0,0636 m³** → masse = 0,0636 × 1 400 = **89,0 kg** - Volume de sable = 0,350 × (4/5,5) = 0,350 × 0,7273 = **0,2545 m³** → masse = 0,2545 × 1 600 = **407,2 kg** - Volume d’eau = 0,350 × (0,5/5,5) = 0,350 × 0,0909 = **0,0318 m³** → volume = **31,8 L** --- ### Exercice 2 – Charge sur un échafaudage roulant Un échafaudage roulant supporte une charge uniformément répartie de **1,5 kN/m²** sur une surface de **8 m²** (platelage de 2 m × 4 m). 1. Calculer la charge totale portée par l’échafaudage. 2. Si l’échafaudage comporte 3 montants, déterminer la charge moyenne par montant. 3. Vérifier que cette charge ne dépasse pas la capacité nominale de chaque montant donnée par le fabricant : **5 kN**. **Corrigé** - Charge totale = 1,5 kN/m² × 8 m² = **12,0 kN** - Charge par montant = 12,0 kN / 3 = **4,0 kN** - Puisque 4,0 kN < 5 kN, la charge est conforme à la capacité nominale. --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | Erreur fréquente | Conséquence | Bonne pratique / règle de sécurité | |------------------|-------------|------------------------------------| | **Mauvaise proportion eau/ciment** (trop d’eau) | Réduction de la résistance, augmentation du retrait, fissures | Respecter le w/c recommandé (ex. : 0,45 pour mortier, 0,40–0,50 pour béton) ; mesurer l’eau avec un récipient gradué. | | **Oublier de humidifier le support** avant la pose du mortier | Mauvaise adhérence, décollement du revêtement | Humidifier légèrement le support (pas d’eau stagnante) afin d’éviter l’absorption rapide de l’eau du mortier. | | **Ne pas vérifier l’aplomb et le niveau** à chaque rangée de maçonnerie | Mur incliné, défauts d’esthétique, risque de fissuration structurelle | Utiliser un niveau à bulle ou un laser après chaque rangée ; corriger immédiatement les écarts. | | **Monter un échafaudage sur un sol meuble ou non nivelé** | Basculement, effondrement | Installer des plaques de répartition et régler les vérins pour obtenir une assise plane et résistante. | | **Dépasser la charge maximale autorisée (CMA)** de l’échafaudage | Déformation, rupture, chute de matériel ou de personnes | Consulter la plaque du fabricant, répartir les charges uniformément, ne jamais stocker de matériaux lourds sur le platelage sans vérification. | | **Ne pas porter de harnais de sécurité** lorsqu’on travaille à plus de 2 m du platelage | Risque de chute grave ou mortelle | Attacher le harnais à un point d’ancrage certifié (ligne de vie, ancrage sur structure) dès que la hauteur de travail dépasse 2 m. | | **Utiliser des étais ou des consoles sans vérification de leur capacité** | Effondrement sous charge ponctuelle | Calculer la charge portée par chaque étais/console et comparer à la capacité nominale fournie par le fabricant. | | **Négliger la cure du béton ou du mortier** | Faible résistance à la compression, fissuration prématurée | Protéger les surfaces fraîches avec une bâche plastique ou effectuer une brumisation régulière pendant au moins 7 jours (ou selon DTU). | | **Confondre les types d’échafaudages** (ex. : utiliser un échafaudage roulant pour une hauteur > 12 m) | Instabilité, basculement | Respecter les hauteurs maximales autorisées pour chaque type (fixe ≤ 20 m, roulant ≤ 12 m, suspendu ≤ 30 m selon DTU et arrêté ministériel). | | **Ne pas vérifier les garde‑corps et plinthes** avant l’utilisation | Risque de chute d’objets ou de personnes | Inspecter visuellement chaque garde‑corps (hauteur ≥ 1 m, espace ≤ 15 cm) et chaque plinthe avant de monter sur l’échafaudage. | > **Règle de sécurité générale** : conserver pendant au moins cinq (5) ans les documents relatifs au dosage des matériaux (fiches de données, bons de livraison) et les certificats de conformité des échafaudages afin de pouvoir répondre à un contrôle de l’inspection du travail ou de l’OSEC. --- *Fin du cours.*