Comment réaliser l'étanchéité d'Ouvrages Hydrauliques

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Grâce à l'acquisition en 2008 de FLAG SpA, société italienne productrice de membranes synthétiques, SOPREMA a ouvert ses compétences dans le domaine de l'étanchéité synthétique.

FLAG développe des membranes synthétiques de haute technologie aussi bien en PVC qu'en TPO pour l'étanchéité de tunnels, structures enterrées, bassins de rétention...

Leader sur ce marché, FLAG possède une expérience de plus de 40 ans et a accompagné ses clients partout dans le monde, dans la pose de plus de 100 millions de mètres carré.

Les deux caractéristiques principales d'une membrane d'étanchéité pour travaux hydrauliques sont :

- les hautes performances physiques et chimiques,

- la durabilité.

Ces caractéristiques sont particulièrement importantes vu la spécificité des ouvrages. Par ailleurs, il est nécessaire que la durée de vie des installations hydrauliques soit mesurée en décennies plutôt qu'en années.

Toutes les membranes FLAGON PVC et TPO ont été conçues, formulées et produites pour des applications spécifiques et dans le respect de la sécurité. FLAG dispose de membranes adaptées à des ouvrages nombreux et variées dans le domaine des ouvrages hydrauliques :

- Bassins de rétention d'eau (irrigation, enneigement artificiel...)

- Bassins ou réservoir pour eau potable et/ou liquides alimentaires

- Bassins routiers

- Bassins d'orages

- Barrages et digues

- Canaux et galeries hydrauliques

- Bassins architecturaux (ornement, cours de golf, fontaine...)

 

L'étanchéité des ouvrages est souvent à gérer au cas par cas. Cependant, il est possible de suivre la trame générale du Dispositif d'Etanchéité par Géomembrane (D.E.G.) pour assurer l'étanchéité et la pérennité de l'ouvrage.

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Bassin de Rougies


Le Dispositif d'Etanchéité par Géomembrane

Le Guide technique du LRPC et du SETRA « Etanchéité par géomembranes des ouvrages pour les eaux de ruissellement routier » permet de bien identifier l'ensemble des spécificités d'un D.E.G. Il est séparé en quatre structures ayant chacune une ou plusieurs fonctions, comme l'indique le tableau ci-après :2011-06-DEG-tableau

 

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N.B. : la structure de protection du D.E.G. est nécessaire que dans certains projets.

 

La géomembrane

Suivant la norme AFNOR NFP 84-500 une géomembrane est :

 « C'est un produit adapté au génie civil : mince, souple, continu, étanche aux liquides mêmes sous des sollicitations en service, principalement en traction.

 Dans l'état actuel des techniques, ni les produits de faible épaisseur fonctionnelle (inférieure à 1 mm), ni les produits manufacturés d'une largeur inférieure à 1,5 m (-0,05 m), ni les produits dont l'étanchéité est assurée uniquement par un matériau argileux (par exemple les GSB), ne sont considérés comme des géomembranes. 

L'étanchéité est telle que dans le flux d'eau traversant une géomembrane, en partie courante (hors joint) dans les conditions de mesure de la norme NFP 84-515 sous une charge hydraulique de 100 kPa doit être inférieure à 0,1 l/j/m² »

 

Les géomembranes commercialisées actuellement sont essentiellement des produits manufacturés et transportés sur le site sous forme de lés de largeurs variables conditionnés en rouleaux ou en nappes (préassemblage en usine de lés).

La géomembrane est stockée sous forme de rouleaux de longueurs et largeurs différentes, suivant sa nature.

Il existe deux catégories de géomembrane :

-les membranes bitumineuses (à base de bitume soufflé ou modifié),

-les membranes synthétiques (plastomères : PVC-P, PEHD,  ou élastomères : EPDM, TPO, PP).

La gamme FLAGON est essentiellement à base de PVC-P (Polychlorure de Vinyle Plastifiée) et de TPO (mélange de polyoléfine).

Ces membranes sont manufacturées suivant deux procédés : la co-extrusion et l'enduction. La co-extrusion est le système le plus largement utilisé (environ 90% de la production). Elle permet de réaliser les deux types de membranes. L'enduction est une alternative à la co-extrusion du PVC-P. Ce procédé peut permettre de réaliser des matériaux comportant des reliefs spécifiques.

2011-06-17-USINE-FLAG Usine Flag - Chignolo d'Isola

 

Ces deux matériaux sont réputés pour leur souplesse, leur bonne soudabilité et leur facilité de mise en œuvre.

Le TPO possède un autre atout : il ne contient aucun plastifiant. Sa masse surfacique est 25% plus légère que le PVC-P et nécessite moins d'énergie pour le transport. Cela en fait un matériau écologique, non toxique et facilement recyclable. Il présente une excellente résistance aux rayons UV.

Les membranes FLAGON mesurent 2,10 m de large pour 20 ml ou 40 ml de longueur standard (des longueurs sur mesure sont possibles sur commande uniquement). Leur épaisseur est comprise entre 1,0 mm et 2,5 mm.

Leurs différences se situent dans la couleur et l'aspect du revêtement, la présence ou non d'une armature de renfort, les caractéristiques chimiques, la technologie « Signal layer » (couleurs contrastées entre les deux faces pour faire apparaitre les déchirements éventuels de la membrane lors de la mise en œuvre) ...

 

Méthodes générales de construction

Le soudage manuel ou mécanisé

La soudure de la géomembrane synthétique est généralement effectuée à l'air chaud, manuellement ou par mécanisation.

Le soudage manuel est réalisé aux extrémités des raccords entre les membranes. Le matériel consiste en : un bec de soudure et des rouleaux de marouflage.

On introduit le bec de soudure entre les deux membranes et on réalise un marouflage pour assurer la bonne cohésion des membranes. La qualité de la soudure dépend de nombreux facteurs : température, vitesse, marouflage, attention de l'opérateur... C'est pourquoi il est conseillé d'utiliser la mécanisation.

Dans le cadre du Génie Civil, les soudures à double piste sont utilisées. Des appareils à cônes chauffants ou à buses à air chaud réalisent ce type de soudures.

 

2011-06-17-Soudure-manuelle Soudure manuelle

Saldamax-2000

 

 


 

 

Soudure automatique avec la Saldamax Deux Mille


Contrôles d'étanchéité

Examen visuel : Il permet la mise en évidence de défauts de soudage tels que : des plis, des bulles, des cloques, des soudures partielles, des brûlures excessives, des largeurs de soudure insuffisantes...

Pointe sèche : Ce test consiste à faire passer une pointe métallique émoussée le long de la soudure, en appliquant une pression afin de la faire rentrer entre les membranes en cas de manque d'adhérence. Ce contrôle n'est pas suffisant pour garantir l'étanchéité effective de la membrane.

Cloche à vide : L'essai de dépressurisation teste l'étanchéité des points triples (recouvrement maximaux). Il est réalisé par la mise en dépression d'une cloche à vide placée sur le point triple qui a été préalablement recouvert d'une solution savonneuse. Si l'étanchéité est défectueuse, des bulles vont signaler la position du défaut.

Mise en pression des doubles soudures : Cet essai permet de tester l'efficacité de la double soudure, en mettant sous pression le canal central. L'essai consiste à introduire une aiguille à l'intérieur du canal, reliée à un manomètre puis une pompe à air. Les extrémités de la soudure sont fermées mécaniquement par des pinces. On injecte une pression de deux bars à l'intérieur du canal, pendant une dizaine de minutes. Si la pression mesurée par le manomètre diminue c'est qu'il y a un défaut d'étanchéité. La qualité de la soudure est ainsi vérifiée sur toute sa longueur.

Contrôle de soudure : Un essai de traction ou de pelage est un test destructif. Un gousset d'une section de 1 cm environ est découpé sur la ligne de soudure, dans le sens transversal. Puis un test de traction est effectué sur les deux extrémités du gousset pour réaliser le test. La rupture doit toujours se produire en dehors de la soudure.

2011-06-17-Test-Pointe-seche 

 

 

 

 Test à la pointe sèche

2011-06-17-test-cloche-a-vide Test à la cloche à vide

2011-06-17-Essai-pelage Contrôle de soudure