La membrane bitumineuse est actuellement l'étanchéité la plus utilisée sur le marché (+/- 80 %).

Une membrane bitumineuse est constituée d'une armature enrobée de bitume.

L'étanchéité des toitures plates s'obtient par la pose d'une ou plusieurs membranes bitumineuses superposées dont les lés sont soudés latéralement les uns aux autres et en bouts.

On parlera d'un système "monocouche" lorsqu'une seule épaisseur de membrane est posée, et d'un système "multicouche" lorsque plusieurs membranes, généralement deux (système bicouche), sont superposées.

Le système multicouche offre plus de garanties d'étanchéité que le système monocouche qui nécessite un soin particulier lors de l'exécution et donc une main-d'œuvre spécialisée et une surveillance régulière et exigeante.

On distingue la couche supérieure des éventuelles sous-couches.
 

La couche supérieure

La couche supérieure (la seule couche dans le cas d'un système monocouche) d'une étanchéité bitumineuse doit résister au vieillissement dû aux rayonnements solaires et aux sollicitations mécaniques et thermiques.

C'est la raison pour laquelle elle sera toujours armée d'un voile de polyester, et le bitume utilisé sera amélioré par addition de polymères qui en augmenteront considérablement les performances. Elle doit posséder un agrément technique avec certification (ATG). Son épaisseur sera d'au moins 4 mm. Les bitumes utilisés sont appelés bitumes améliorés, bitumes polymères ou bitumes modifiés.

Les polymères additionnés peuvent être de deux types :

• les plastomères (APP, polypropylène atactique) qui mélangés à raison d'environ 30 % donnent au bitume des propriétés plastiques,
   

• les élastomères (SBS, styrène-butadiène-styrène) qui mélangés à raison d'environ 12 % donnent au bitume des propriétés élastiques.

D'autres polymères font actuellement leur apparition.
 

La (les) sous-couche(s) éventuelle(s)

Les matériaux à base de bitume soufflé donnent de bon résultats comme sous-couche ou couche intermédiaire.

Ils peuvent être armés d'un voile de verre, d'une feuille d'aluminium ou d'un voile de polyester.

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