Comment poser des plaques fibres-ciment en toiture : comment fixer des plaques fibres-ciment ?
Qu’est-ce qu’une plaque fibres-ciment ?
Les Plaques fibres-ciment sont des produits très utilisés pour les travaux de couverture.
Comme son nom l’indique, ce matériau est réalisé, en particulier par un mélange de fibres et de ciment.
Il est à noter que les plaques profilées fibres-ciment sont communément appelées « plaques fibro » ou « plaques fibrociment ».
Depuis 1996, les produits fibres-ciment n’ont plus de fibres d’amiante, composant bien connu pour causer de graves problèmes de santé (cancérigène), et qui a été remplacé par des fibres synthétiques. Les plaques fibres-ciment sans amiante portent le marquage NT.
Les plaques de toitures profilées fibres-ciment font l’objet d’un Document Technique Unifié ou DTU (DTU40.37) qui précise les conditions d’emploi et de mise en œuvre. Avant le DTU 40.37, il y avait un CPT (CPT n°3297 du CSTB).
Les documents techniques ou notices de pose des fabricants de plaques donnent toutes les informations nécessaires à la pose des plaques (sens de pose, coins coupés…) et il convient de les étudier avant toute pose de plaques fibres-ciment. Ces documents n’entendent pas se substituer au DTU 40.37, mais s’attachent aux conditions de mise en œuvre des fixations des plaques fibres-ciment.
Ces plaques sont intéressantes pour leurs propriétés d’imperméabilité, de longévité, d’absorption d’humidité de l’air (régulation de l’hygrométrie),de résistance aux agents agressifs… Elles ont cependant des contraintes comme la dilatation, et précautions ou dispositions à prendre en cas d’intervention sur les toitures…
Les plaques fibres-ciment sont de dimensions permettant une gestion de stock en palettes. En revanche, leur poids n’est pas négligeable. L’ondulation standard permet d’avoir également des plaques éclairantes standard (polyester armé ou polycarbonate) que l’on peut installer avec les autres plaques fibres-ciment (les plaques translucides sont géométriquement compatibles avec les plaques fibres-ciment).
Les plaques sont posées sur les pannes de la charpente (sauf dans le cas d’isolation sur les pannes).
La direction des ondes est celle de la pente du toit, c’est-à-dire parallèle à la ligne de la plus grande pente du toit.
a) Plaques ondulées 177x51 :
Pour les plaques 177x51 de longueur 1,585 m, la distance traditionnelle entre les pannes (entraxe des pannes) est égale à 1,385 m.
Il existe des plaques avec 5 ou 6 ondes. Le pas ou le module est égal à 177 mm. La hauteur d’ondulation est égale à 51 mm, d’où la dénomination usuelle de 177x51.
Pour la plaque 5 ondes, la largeur utile des plaques est égale à 873 mm
Pour la plaque 6 ondes, la largeur utile des plaques est égale à 1 050 mm.
L’épaisseur des plaques fibres-ciment est d’environ 6,5 mm, ce qui veut dire que la hauteur de la plaque posée sur une panne est égale à 51 mm+6,5 mm = 57,5 mm environ.
Au droit des pannes du versant, nous avons un recouvrement transversal de plaques.
La pose se fait par rangées successives de l’égout (bas du toit) vers le faîtage. Pour éviter le porte-à-faux aux nœuds de raccordement entre 4 plaques, certains coins sont à recouper (voir les documentations techniques des fabricants de plaques). Il est possible d’acheter d’usine les plaques avec les coins coupés.
Les plaques en cours de versant ont deux coins opposés coupés. Quant aux plaques de rives, elles ont un seul coin coupé. Les plaques d’égout ont un seul coin coupé en haut de la plaque, soit à gauche, soit à droite en fonction du sens de pose. La plaque de départ n’a pas de coin coupé. Les plaques de faîtage ont un seule coin coupé en bas (coin inférieur), sauf si elle termine la rangée.
(dessin source Edilfibro)
Lors de la pose de rangées, le recouvrement longitudinal de deux plaques doit être réglé au moyen d’un gabarit. Le recouvrement est d’environ une ½ onde.
Latéralement, les plaques se posent :
- « à droite » (de la droite vers la gauche face au versant) pour les plaques 177x51 6 ondes coins coupés. (coins déjà coupé)
- « à droite » ou « à gauche » pour la plaque ondulée 177x51 sans coins coupés 5 ou 6 ondes (coins à couper).
Un recouvrement transversal minimal est requis en fonction des pentes de la toiture (généralement 200 mm à 230 mm (voir les documentations techniques des fabricants de plaques)
Les positions des fixations sont situées au sommet des 2ème et 5ème ondes des plaques 177x51 (5 ou 6 ondes).
b) Plaques sous tuiles – plaques support de tuiles (PST) :
Les plaques sous tuiles ont une ondulation plus haute que les plaques 177x51 (60 mm). Elles présentent aussi des formes d’ondulation permettant de disposer des tuiles sur les ondes, et éventuellement dans les creux d’onde.
Dans le cas de pose d’une tuile sur les sommets d’onde, il conviendra que la tête de la fixation puisse se loger entre le dessus de la plaque, et le dessous de la tuile. L’aplatissement des sommets d’onde des plaques PST permet généralement d’avoir cet espace.
Plaque 230 FR (Eternit)
Pour les plaques sous tuiles de 1,65 m, la distance traditionnelle entre les pannes (entraxe des pannes) est égale à 1,45 m (recouvrement de 200 mm). Il existe d’autres longueurs de plaque (long 1,20 : entraxe panne 1m ; long 1,10 entraxe panne 0,90…)
Pour la plaque sous tuile 230 mm, la fixation se fait aux ondes n°2 et n°4 selon le sens de pose.
Pour la plaque sous tuile 190 mm, la fixation se fait aux ondes n°2 et n°5 selon le sens de pose.
Les recouvrements transversaux seront au minimum de 200 mm (voir les documents techniques des fabricants de plaques supports de tuile).
Les recouvrements longitudinaux sont d’environ une ½ onde.
Dans certains cas, il conviendra de mettre en place des compléments d’étanchéité.
Comme pour les plaques ondulées, certains coins sont à recouper (voir les documentations techniques des fabricants de plaques). Il est possible d’acheter d’usine les plaques avec les coins coupés.
Comment fixer des plaques fibres-ciment en couverture
Les plaques sont fixées aux appuis par des fixations traversantes, toujours munies d’un dispositif d’appui et d’étanchéité (plaquettes 40x40 ou rondelles dômes).
La fixation des plaques fibres-ciment de toiture s’effectue toujours en sommet d’onde.
Il ne faut jamais fixer les plaques en toiture en creux d’onde (dans les fonds des ondes), puisque c’est à cet endroit que nous avons la plus grande quantité d’écoulement d’eau lors de temps de pluie. Le fait de fixer en sommet d’onde réduit donc les risques d’infiltration.
Sur les pannes du versant, la fixation traversera deux plaques, puisque au droit de chaque panne, il y a un recouvrement transversal.
Pour les plaques 177x51, la hauteur totale à serrer sur la panne est égale à 51 mm + 2 x 6,5 mm + jeu entre les plaques (quelques millimètres). Les dimensions des fixations qui seront données ci-après tiennent compte de cette hauteur.
Pour les plaques sous tuiles, la hauteur totale à serrer est égale à 60 mm + 2 x 6,5 mm + jeu entre les plaques (quelques millimètres). Les dimensions des fixations qui seront données ci-après tiennent compte de cette hauteur.
Pour connaître le nombre de fixations, il suffit de savoir qu’il y a toujours 2 fixations par plaque fibres-ciment.
Par exemple, si nous avons 50 plaques à poser, il faut donc 100 fixations complètes.
Il existe différents types de panne en toiture des bâtiments, supportant les paques fibres-ciment :
- Les pannes en bois (chevrons en sapin par exemple)
- Les pannes en acier épais (poutrelles, laminés marchands IPE, IPN…)
- Les pannes en acier d’épaisseur 1,5 mm à 5 mm (pannes profilées à froid, comme les Zeds, Omégas, C…
Nous avons plusieurs possibilités de fixation des plaques fibres-ciment :
- par vissage : utilisation de vis autoperceuses ou autotaraudeuses
- par vissage : utilisation de tirefonds à visser
- par martelage et vissage : utilisation de tirefonds à bourrer,
- par l’emploi de crochets de toiture.
- par l’emploi d’agrafes et boulons japy
Crochets pour plaques fibres-ciment
L’utilisation de crochets (appelés aussi boulons-crochets) est une méthode traditionnelle simple et encore couramment utilisée par les couvreurs.
Il faut pré-percer en sommet d’onde des plaques fibres-ciment. Le diamètre des trous de pré-perçage doit être supérieur de 1 mm au diamètre des tiges des crochets. Pour un crochet fileté à 8 mm, il faut donc pré-percer le sommet des plaques à 9 mm avec un foret de perçage. Pour un crochet de 7 mm, il faut pré-percer à 8 mm la plaque.
Le pré-perçage est à réaliser avec un foret de perçage, monté dans le mandrin d’une perceuse électrique :
Attention, ne jamais effectuer ce pré-perçage par poinçonnage (avec un poinçon), seul le perçage avec foret sur perceuse est autorisé. Dans le cas contraire, l’utilisateur risque fortement de fissurer les plaques, ce qui engendrera inévitablement des fuites.
Le crochet doit avoir une forme adaptée à la panne, et dépasser de la tôle (dépassement de D=90 mm au-dessus de la panne, permettant ainsi un dépassement au-dessus de l’onde de la plaque). Le serrage est réalisé à l’aide d’un écrou. Pour une bonne durabilité, les crochets doivent être galvanisés à chaud.
Les plaques n’ayant pas la même hauteur, les crochets pour les plaques 177x51 ou PST ne sont pas identiques :
- crochet pour plaque fibres-ciment 177x51
VOIR CE PRODUIT
- crochet pour plaque sous tuile (PST)
VOIR CE PRODUIT
Les crochets sont associés à des accessoires pour maintenir les plaques fibres-ciment et réaliser l’étanchéité au niveau du trou réalisé par pré-perçage.
Les plaquettes 40x40 sont profilées ou plates pour un bon appui sur les sommets d’onde des plaques fibres-ciment. Elles sont réalisées en acier galvanisé à chaud.
La plaquette 40x40 profilée pour plaque fibres-ciment ondulée 177x51, possède le même rayon de courbure que les plaques.
La plaquette 40x40 pour plaque sous tuile (PST), est plate, pour se positionner sur l’aplatissement des sommets d’onde des plaques.
Elles possèdent un logement pour y installer une rondelle néoprène ou feutre bitumé. Il est nécessaire d’avoir le logement adapté au diamètre de la rondelle d’étanchéité.
Tirefonds pour plaques fibres-ciment
L’utilisation de tirefonds (appelés aussi tire-fonds) est également une méthode traditionnelle encore très utilisée par les couvreurs-poseurs de plaques fibres-ciment.
En toiture, pour éviter les problèmes de corrosion qui pourraient détériorer l’ouvrage, il est nécessaire d’utiliser des tirefonds galvanisés à chaud au trempé. Ce mode de protection est un revêtement réalisé par l’immersion des tirefonds dans un bain de zinc en fusion. L’épaisseur de zinc permet de résister au moins 10 ans dans les conditions normales (non polluée, non exposée à l’atmosphère marine…).
Les tirefonds, évidemment, ne se posent que dans des supports en bois.
Il faut pré-percer les plaques fibres-ciment en sommet d’onde à l’aide d’un foret de perçage (monté sur perceuse électrique).
Le diamètre des trous de pré-perçage doit être supérieur de 1 mm au diamètre des fixations, ce qui fait un diamètre de 9 mm pour un tirefond de 8 mm.
Il est très important de dire qu’il ne faut, sous aucun prétexte, utiliser les tirefonds ou des pointeaux comme moyen de perçage ou poinçonnage des plaques fibres-ciment. Dans ce cas, l’utilisateur risque fortement de fissurer les plaques, ce qui engendrera inévitablement des fuites. Seul un perçage avec foret est conforme aux règles de l’art, et aux préconisations des fabricants de plaques.
Vidéo de pose :
La profondeur d’ancrage dans le bois doit être au minimum de 50 mm.
Pour les plaques 177x51, la hauteur totale à serrer sur la panne est égale à 51 mm + 2 x 6,5 mm + jeu entre les plaques (quelques millimètres). La dimension des tire-fonds usuellement utilisés pour fixer les plaques profilées fibres-ciment 177x51 est le tirefond de 8x120.
Pour les plaques sous tuiles (PST), la hauteur totale à serrer sur la panne est égale à 60 mm + 2 x 6,5 mm + jeu entre les plaques (quelques millimètres). La dimension des tire-fonds usuellement utilisés pour fixer les plaques fibres-ciment sous tuile est le tirefond de 8x130.
Il y a deux types de tirefonds de toiture, les tirefonds à visser et les tirefonds à bourrer.
Les tirefonds à visser se vissent dans le bois sous l’action d’un outil en rotation (visseuse ou clé ou vilebrequin).
VOIR CE PRODUIT
Les tirefonds à bourrer s’enfoncent principalement au marteau (par martelage), et le serrage final se fait à la clé (visser le/les derniers centimètres).
VOIR CE PRODUIT
Les tirefonds sont associés à des accessoires pour maintenir les plaques fibres-ciment et réaliser l’étanchéité au niveau du trou pré-percé au diamètre 9 mm.
Les plaquettes 40x40 sont profilées ou plates pour un bon appui sur les sommets d’onde des plaques fibres-ciment. Elles sont réalisées en acier galvanisé à chaud.
La plaquette 40x40 profilée pour plaque fibres-ciment ondulée 177x51, possède le même rayon de courbure que les plaques.
La plaquette 40x40 pour plaque sous tuile (PST), est plate, pour se positionner sur l’aplatissement des sommets d’onde des plaques.
Elles possèdent un logement pour y installer une rondelle néoprène ou feutre bitumé. Il est nécessaire d’avoir le logement adapté au diamètre de la rondelle d’étanchéité.
Ces rondelles en version néoprène EPDM doivent faire 3 mm d’épaisseur, et sont disponibles en diamètre 20 ou 26 mm.
En version feutre bitumé, elles doivent faire 4 mm d’épaisseur, et sont disponibles en diamètre 20 et 26 mm.
Les rondelles néoprène EPDM doivent avoir un trou serrant sur les tirefonds.
Les rondelles en feutre bitumé, doivent avoir leur trou au même diamètre que le tirefond.
Les logements des plaquettes 40x40 doivent être adaptés aux diamètres extérieurs des rondelles d’étanchéité.
Pour éviter toutes les confusions entre les diamètres extérieurs, les logements dans les plaquettes (logement de 20 ou 26mm), les diamètres de trou, il est proposé des tirefonds montés d’usine appelés « tirefonds 3 en 1 » prêts à l’emploi pour les plaques fibres-ciment 177x51 d’une part, et les plaques sous tuiles (support de tuile) d’autre part :
Fixations autoperçeuses pour plaques fibres-ciment sur bois
L’utilisation des vis ou fixations auto-perceuses est la méthode la plus moderne. Elle permet de gagner du temps par la pose directe sans avant trou, notamment pour les professionnels ayant de grandes surfaces de plaques fibres-ciment à fixer (bâtiments agricoles, hangars…).
L’offre et la disponibilité des machines (visseuses) pour poser les vis autoperceuses se sont considérablement accrues, et favorisent l’utilisation des fixations autoperceuses. De plus, les machines à batterie se sont généralisées, ce qui est effectivement très pratique lorsqu’il n’y a pas de source de courant sur le chantier.
Pour la mise en œuvre des fixations autoperceuses pour plaques fibres-ciment, il conviendra cependant d’utiliser des visseuses équipées de butée de profondeur, et surtout qui ne développent pas de chocs.
Note : l’utilisation de machines « à chocs » est interdite pour la mise en œuvre des fixations de couverture et bardage.
La règle, celle d’avoir un trou supérieur de 1 mm par rapport à la tige de fixation, doit néanmoins être toujours respectée. En effet, s’il n’y a pas de jeu entre la tige de la fixation et la plaque, il peut se produire des fissures dans la plaque, engendrant des risques de fuite. Pour ce faire, les fixations autoperceuses sont équipées d’ailettes permettant d’aléser le trou effectué par la pointe autoperceuse à un diamètre supérieur de 1 mm, par rapport à celui de la tige de la fixation.
Ces fixations autoperceuses doivent être compatibles avec la nature des pannes supportant les plaques fibres-ciment :
- Les pannes en bois (chevrons en sapin par exemple)
- Les pannes en acier épais (poutrelles, laminés marchands IPE, IPN…)
- Les pannes en acier d’épaisseur 1,5 mm à 5 mm (pannes profilées à froid, comme les Zeds, Omégas, C…
Pour le choix des fixations autoperceuses à utiliser pour les plaques fibres-ciment, il convient tout d’abord de connaître la nature du support, et ensuite le type de plaque utilisée (177x51 ou support de tuile avec ou sans tuile).
Les conditions de serrage sont évidemment très importantes.
a) Le tirefond autoperceur 8x130 pour support bois (panne bois) :
Ce tirefond est équipé d’une pointe autoperceuse pour percer les plaques fibres-ciment.
Le filetage diamètre 8 mm permet une excellente résistance à l’arrachement dans le bois. La protection contre la corrosion est réalisée par galvanisation à chaud au trempé (par immersion des tirefonds dans un bain de zinc en fusion)
Sa longueur est égale à 130 mm, calculée pour pouvoir s’ancrer de 50 mm au minimum dans le bois.
Ce tirefond est équipé d’ailettes positionnées au-dessus du filetage qui permettent l’alésage des plaques fibres-ciment pour avoir le trou supérieur à 1 mm par rapport à la tige du tirefond.
Il est équipé d’une rondelle d’appui et d’étanchéité appelée « rondelle Dôme ». Cette rondelle en élastomère présente une certaine souplesse qui permet d’être très efficace pour l’étanchéité d’une part, mais également permet d’avoir un rôle d’amortisseur lors du serrage du tirefond sur les plaques fibres-ciment d’autre part.
Vidéo de pose :
De façon générale, pour tous les systèmes de fixation (ici le tirefond autoperceur), le serrage doit être modéré, l’élément d’étanchéité (ici rondelle « Dôme ») doit être légèrement écrasé et l’élément de liaison doit être immobilisé en rotation.
Des dispositifs spécifiques montés sur les visseuses permettent de maîtriser le serrage des rondelles Dômes des tirefonds autoperceurs (Système FENOSPEED) :
Pour les plaques fibres-ciment sous tuiles avec pose de tuiles sur les ondes, la rondelle Dôme est remplacée par une rondelle vulca. En effet, la rondelle vulca est plus fine que la rondelle Dôme, et se loge plus aisément entre le haut de la plaque et le dessous de la tuile. Tout monté, le tirefond autoperceur devient le tirefond autoperceur PST :
Attention, s’il y a utilisation de plaques sous tuiles sans pose de tuiles sur les ondes (plaque PST posée sans tuile), il convient d’utiliser les tirefonds autoperceurs montés avec rondelle Dôme.
b) La vis 6,5x130 à ailettes galvanisée à chaud
Ces vis sont équipées d’une pointe autoperceuse pour percer les plaques fibres-ciment.
La protection contre la corrosion est réalisée par galvanisation à chaud au trempé (par immersion des tirefonds dans un bain de zinc en fusion).
La longueur des vis est égale à 130 mm, calculée pour pouvoir s’ancrer de 50 mm au minimum dans le bois.
Cette vis est équipée d’ailettes positionnées au-dessus du filetage qui permettent l’alésage des plaques fibres-ciment pour avoir le trou supérieur à 1 mm par rapport à la tige (partie lisse).
Elle est équipée d’une rondelle d’appui et d’étanchéité appelée « rondelle Dôme ». Cette rondelle en élastomère présente une certaine souplesse qui permet d’être très efficace pour l’étanchéité d’une part, mais également permet d’avoir un rôle d’amortisseur lors du serrage des vis sur les plaques fibres-ciment d’autre part.
Vidéo de pose :
Pour poser efficacement les vis 6,5x130 pour plaques fibres-ciment, il existe des dispositifs de guidage montés sur les visseuses appelés FENOSPEED. Le guidage des vis pendant la phase de perçage des plaques évite au poseur de tenir manuellement la vis en rotation.
Ces dispositifs utilisent la fonction « butée de profondeur » des machines. Elles permettent d’effectuer le serrage préconisé par le DTU 40.37.
Rappel : De façon générale, pour tous les systèmes de fixation (ici la vis pour fibres ciment 6,5x130), le serrage doit être modéré, l’élément d’étanchéité (ici rondelle « Dôme ») doit être légèrement écrasé et l’élément de liaison doit être immobilisé en rotation.
Pour les plaques fibres-ciment sous tuiles avec pose de tuiles sur les ondes, la rondelle Dôme est remplacée par une rondelle vulca. En effet, la rondelle vulca est plus fine que la rondelle Dôme, et se loge plus aisément entre le haut de la plaque et le dessous de la tuile. Tout monté, la vis pour plaque PST devient la « Soutuilvis » :
Attention, s’il y a utilisation de plaques sous tuiles sans pose de tuiles sur les ondes (plaque PST posée sans tuile), il convient d’utiliser les vis à ailettes montées avec rondelle Dôme.
Fixations autoperçeuses pour plaques fibres-ciment sur métal
Ces vis sont équipées d’ailettes positionnées au-dessus du filetage qui permettent l’alésage des plaques fibres-ciment pour avoir le trou supérieur à 1 mm par rapport à la tige de vis.
Ces vis autoperceuses spéciales pour fixer les plaques fibres-ciment sont équipées de pointes autoperceuses.
Pour la pose de plaques fibres-ciment 177x51, ou plaques sous tuiles posées sans tuile, il faut utiliser les vis montées avec « rondelles Dômes ».
Comme il y a deux types de panne en acier (faible épaisseur ou forte épaisseur), il y a donc deux types de vis. Les vis P5 pour la fixation sur pannes acier d’épaisseur 1,5 mm à 5 mm et les vis P13 pour la fixation sur pannes acier d’épaisseur 5 mm à 13 mm :
Vis pour pannes d’épaisseur 1,5 mm à 5 mm : vis TETALU P5 6,3x105 (ref 263105-057)
Vis TETALU P5 6,3x105 pour panne 1,5 à 5 mm (par exemple pannes Zed, C, Oméga…)
Vis pour pannes d’épaisseur 5 mm à 13 mm : vis TETALU P13 6,3x115 (ref 363115-057)
Vis TETALU P13 6,3x115 pour panne de 5 mm à 13 mm (IPN, IPE…)
De façon générale, pour tous les systèmes de fixation (ici les vis TETALU pour plaques fibres-ciment), le serrage doit être modéré, l’élément d’étanchéité (ici rondelle « Dôme ») doit être légèrement écrasé et l’élément de liaison doit être immobilisé en rotation. (Préconisations du DTU 40.37)
Vidéo de pose :
Des dispositifs montés sur les visseuses équipées de butées de profondeur permettent de maitriser le serrage des rondelles Dôme des tirefonds autoperceurs (Système FENOSPEED) :
Le guidage des vis pendant la phase de perçage des plaques évite au poseur de tenir manuellement la vis en rotation.
Pour les plaques fibres-ciment sous tuiles avec pose de tuiles sur les ondes, la rondelle Dôme est remplacée par une rondelle vulca. En effet, la rondelle vulca est plus fine que la rondelle Dôme, et se loge plus aisément entre le haut de la plaque et le dessous de la tuile. La vis montée avec rondelle vulca existe en version P5 (réf 463105-057) et P13 (563115-057) :