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Selon leur structure, certains matériaux vont être plus "vulnérables" vis-à-vis de l'humidité.



Structure des produits de construction

On peut classer les matériaux en trois familles :

• Les matériaux poreux, parmi lesquels, on distingue ceux possédant une porosité fermée c'est-à-dire dont les vides constitutifs ne communiquent pas entre eux, rendant la circulation des fluides impossible (granit), et ceux à porosité "ouverte" pour lesquels les vides sont reliés par des canaux plus ou moins fins. Ces matériaux sont d'autant moins perméables à l'eau que les canaux sont fins (capillaires).
• Les matériaux à structure compacte sans pore ni capillaire tels que le verre, les métaux et divers produits plastiques non expansés.
• Les fibres minérales, qui constituent un cas particulier dans la mesure où leur capillarité ne s'exerce qu'à travers l'enchevêtrement de leur réseau fibreux et peut être supprimée à l'aide d'un traitement réduisant leur mouillabilité.

La plupart des produits du bâtiment sont poreux et la molécule d'eau, par sa petite taille, (diamètre effectif égal à 0,3 nm) peut se déplacer dans les pores les plus fins. Le comportement des matériaux vis-à-vis de l'humidité dépend également de leurs caractéristiques dimensionnelles (surface spécifique, porosité sub micronique, volumes des vides dont la taille est < 0,1µm, porosité totale) et de leur nature physico-chimique (hydrophobicité).

Mécanismes mis en jeu

La molécule d'eau va dans un premier temps se fixer sur les surfaces. Plusieurs phénomènes sont mis en jeu lors de cette étape :

• l'adsorption physico-chimique mono et pluri moléculaire ;
• la condensation capillaire ;
• le mouillage ;
• la capillarité.

Les quantités d'eau fixées par adsorption, qui représentent 3 à 4 couches de molécules d'eau, sont généralement très faibles et seule la condensation capillaire (phénomène de confinement des molécules d’eau dans un petit volume) explique la quantité d'eau importante adsorbée par certains matériaux tels que ceux à base de ciment, les bois et les argiles.

Ce phénomène physique, qui dépend de la température, de l'humidité environnante et de la taille des pores, peut conduire à la saturation en eau d'un produit simplement placé dans une ambiance très humide ( > 98%) sans apport d'eau liquide.

Les phénomènes de mouillage et de capillarité concernent l'eau sous forme liquide.

Concernant les mécanismes de transfert de l’eau, entre l’atmosphère et le matériau, il s'agit de :

• La condensation thermique qui résulte de l’abaissement local (en surface ou à l’intérieur du matériau) de la température sous le « point de rosée ».
• La diffusion. Ce phénomène est induit par un gradient de pression de vapeur. Elle dépend de la perméabilité à la vapeur d'eau (Tableau ci-après) des matériaux qui est définie comme étant la quantité de vapeur, par m2, traversant 1 m d’épaisseur de matériau en 1 h pour une différence de pression de vapeur de 1 mm de mercure entre les 2 faces de la paroi.

MATERIAUX	PERMEABILITE A LA VAPEUR (10-5 g/m.h.mm Hg
PVC cellulaire	35
Terre cuite de parois de briques creuses	150
Mousse rigide de polyuréthane et polyisocyanurate (30-35 kg/m²)	200
Béton plein	300
Brique pleine	900
Plâtre (pièces préfabriquées)	1000
Béton cellulaire 600kg/m²	2000
Laines minérales	6000-8000
Perméabilité à la vapeur de différents matériaux de construction

La capacité des produits à être plus ou moins perméables à la vapeur d'eau peut également se traduire par leur perméance ou encore leur coefficient de résistance à la diffusion de la vapeur d'eau.

Au sein du produit, les forces mises en oeuvre sont les :

• Forces de gravité ;
• Forces capillaires ;
• Forces d’absorption et d’osmose ;
• Forces électro-osmotiques.

Comme nous l'avons vu précédemment, l'eau monte dans le matériau par les capillaires jusqu'à ce qu'un équilibre s'établisse entre la pesanteur et les forces capillaires dues à la tension superficielle de l'eau. Cette eau véhicule des sels qui se déposent à divers endroits et peuvent s'accumuler notamment dans les zones d'évaporation, créant des gradients de concentration entre les parties inférieure et supérieure du mur, que le phénomène d'osmose tend à réduire. Un champ électrique est également induit.

Disponibilité de l'eau (Aw)

L’eau contenue dans les matériaux peut être présente sous diverses formes classées ci-dessous par ordre décroissant de disponibilité pour un éventuel microorganisme :

• L’eau libre, pouvant généralement être extraite du produit par séparation physique ;
• l’eau capillaire ou adsorbée en surface ;
• la vapeur d’eau contenue dans les pores du produit ;
• l’eau liée ou de constitution impliquée dans les réactions chimiques, nécessaire à la fabrication du matériau.

Commentaires et propositions

L’humidité est unanimement reconnue comme l’un des principaux facteurs de développement fongique.

Toutefois, compte tenu de l’état actuel des connaissances et des appareils disponibles pour évaluer ce paramètre, il apparaît que :

• La mesure seule de l’humidité relative ambiante, même à proximité de la surface contaminée, ne permet pas de statuer sur l’existence d’un risque de développement fongique, la teneur en eau disponible dans le matériau ne correspondant souvent pas à l’humidité de l’ambiance ;
• La détermination de la teneur en eau, réduite à quelques centimètres de profondeur du substrat, à l’endroit du développement fongique n’est pas pertinente, la prolifération du microorganisme ayant pu se produire lors d’un excès ponctuel de l’humidité résolu lors du contrôle par les autorités compétentes. Dans ce cas le développement fongique est en latence, le microorganisme (spores, fragments mycéliens) conservant néanmoins sa capacité à coloniser une autre surface en cas d’humidité suffisante.

Aussi, il est proposé de réaliser des mesures au niveau de la colonisation, en des points de la même surface exempte de développement visible de moisissures mais également sur des substrats de même nature sains et sur des surfaces différentes (sans suspicion d’humidité excessive, ni croissance fongique visible).

Concrètement, si un développement de moisissures est constaté ou suspecté sur un mur, des mesures d’humidité seront réalisées :

• en différents points de la prolifération ;
• en des points visiblement sains sur le même mur ;
• sur un autre mur préférentiellement de même nature également sain.

Toute source d’humidité locale ou généralisée devra être identifiée et éliminée avant de procéder à l’élimination de la contamination qu’elle soit active ou en latence.