Article de référence | Réf : C5438 v1

Durabilité
Comparaison des géomembranes

Auteur(s) : Jean-Pierre GIROUD

Date de publication : 10 août 2015

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RÉSUMÉ

Cet article présente l'état de l'art en ce qui concerne la comparaison entre les principales géomembranes, qui sont des matériaux flexibles utilisés en génie civil pour construire des étanchéités. Les géomembranes comparées sont les géomembranes thermoplastiques (PVC, polyéthylène haute densité, polyéthylène base densité linéaire et polypropylène), les géomembranes élastomériques (EPDM et CSPE) et les géomembranes bitumineuses. La comparaison porte sur les points suivants: composition, dimensions, installation, assemblage, propriétés physiques, propriétés mécaniques, résistance chimique, durabilité et utilisation.

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Auteur(s)

  • Jean-Pierre GIROUD : Ingénieur ECP, Docteur ès Sciences - Membre US National Academy of Engineering - Past President International Geosynthetics Society - Ingénieur conseil JP GIROUD, INC., USA - Avec la coopération de Nathalie TOUZE-FOLTZ - Directrice d'unité de recherche Irstea

INTRODUCTION

Les géomembranes sont des matériaux flexibles étanches utilisés dans les ouvrages de génie civil, comme les réservoirs, les barrages, les canaux, les ouvrages de stockage de déchets, les stockages de résidus miniers et bien d’autres types d’ouvrages. Aujourd’hui, on ne peut plus envisager la construction d’une étanchéité en génie civil sans au moins considérer la possibilité d’utiliser une géomembrane. Il est donc important de bien connaître les géomembranes. Cet article sur la comparaison des géomembranes doit permettre aux ingénieurs de pouvoir dialoguer avec les fournisseurs de géomembranes, les laboratoires d’essais et les experts.

Cet article présente une comparaison des principales géomembranes actuellement utilisées : les géomembranes thermoplastiques (PVC, polyéthylène haute densité, polyéthylène base densité linéaire et polypropylène), les géomembranes élastomériques (EPDM et CSPE) et les géomembranes bitumineuses. La comparaison porte sur les points suivants :

  • composition ;

  • dimensions ;

  • assemblage ;

  • propriétés physiques ;

  • propriétés mécaniques ;

  • résistance chimique ;

  • durabilité ;

  • utilisation.

Les comparaisons sont présentées de façon simple pour que le lecteur puisse en bénéficier sans faire appel à des connaissances avancées sur le comportement des matériaux. Quelques comparaisons sont présentées sous forme de tableaux, mais l’essentiel des comparaisons est présenté sous forme narrative, ce qui est plus facile à comprendre que de déchiffrer d’interminables tableaux de valeurs numériques.

Les comparaisons sont présentées de façon très brève. Pour plus de détails, le lecteur pourra se reporter aux quatre articles qui précèdent celui-ci :

  • introduction aux géomembranes [C 5 430] ;

  • composition et production des géomembranes [C 5 435] ;

  • géomembranes polymériques thermoplastiques [C 5 436] ;

  • géomembranes élastomériques et bitumineuses [C 5 437].

Ce texte a été revu par des représentants de l’industrie des géomembranes. Cependant des erreurs et omissions sont possibles, d’autant que la technologie évolue rapidement. Les corrections et additions qui seront soumises à l’auteur seront utilisées dans les mises à jour à venir.

Le lecteur trouvera par ailleurs en fin d'article une liste de termes techniques rencontrés ici, à la fois sous la forme d'un glossaire et d'un tableau de sigles.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-c5438


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8. Durabilité

Du point de vue de la durabilité, les principaux points de comparaison entre les géomembranes sont les suivants.

  • La durabilité des géomembranes a été considérablement étudiée ces trois dernières décennies. On peut donc en faire une assez bonne estimation.

  • Les géomembranes PEHD ont une excellente durabilité, qu’elles soient enfouies (durabilité de plusieurs siècles en cas d’enfouissement dans le sol à température normale) ou exposées (durée de vie de plus de 50 ans ou même 100 ans). Il faut noter cependant que la durabilité des géomembranes PEHD diminue notablement lorsque la température augmente, ce qui peut poser un problème dans certains sites de stockage de déchets si la température dépasse 40 °C. Une faiblesse des géomembranes PEHD en matière de durabilité est le risque de fissuration sous contrainte. Cependant, ce risque est fortement diminué dans le cas des géomembranes PEHD produites à l’aide de résines modernes contenant des comonomères qui empêchent le développement des plans de fissuration. Il est donc impératif pour l’utilisateur de s’assurer de la qualité de la résine. Le phénomène de fissuration sous contrainte est soit négligeable, soit inexistant dans le cas des géomembranes autres que PEHD.

  • La durabilité des géomembranes PEBDL exposées est actuellement estimée comme étant de l’ordre de 15 ans avec les antioxydants employés habituellement. La quantité habituelle d’antioxydants, qui est calquée sur celle utilisée pour les géomembranes PEHD, est souvent insuffisante pour les géomembranes PEBDL. On devrait obtenir une durabilité supérieure (par exemple 30 ou 40 ans de durée de vie) pour les géomembranes PEBDL exposées contenant une quantité suffisante d’antioxydants. La durabilité des géomembranes PEBDL enfouies peut être estimée à plus de cent ans.

  • On estime que la durabilité d’une géomembrane tricouche PEMD/PEBDL/PEMD est intermédiaire entre la durabilité d’une géomembrane PEHD (faite avec du PEMD) et celle d’une géomembrane PEBDL.

  • La durabilité des géomembranes PVC dépend considérablement des plastifiants (dont la composition est souvent un secret de production)....

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - GIROUD (J.P.), PELTE (T.), BATHURST (R.J.) -   Uplift of Geomembranes by Wind, Geosynthetics International.  -  Special Issue on Design of Geomembrane Applications, vol. 2, n° 6, pp. 897-952. (Errata, 1997, vol. 4, n° 2, pp. 187-207, and 1999, vol. 6, n° 6, pp. 521-522) (1995).

  • (2) - ROLLIN (A.L.), PIERSON (P.), LAMBERT (L.) -   Geomembranes – Guide de choix.  -  Presses Internationales Polytechnique, Montréal, 280 p. (2002).

  • (3) - SCHEIRS (J.) -   A guide to polymeric geomembranes.  -  Wiley, 572 p. (2009).

  • (4) - MÜLLER (W.) -   HDPE Geomembrane in Geotechnics.  -  Springer-Verlag, Berlin, 485 p. (2007).

1 Sites Internet

  • CIGB-ICOLDInternational Commission On Large Dams – Commission internationale des grands barrages

    http://www.icold-cigb.org

  • Irstea, organisme de recherche qui travaille sur les enjeux majeurs d'une agriculture responsable et de l'aménagement durable des territoires….

    http://www.irstea.fr

HAUT DE PAGE

2 Événements

  • Congrès international sur les géosynthétiques

    Organisé sous l’égide de l’International Geosynthetics Society (IGS), ce congrès a lieu tous les quatre ans : Paris (1977), Las Vegas (1982), Vienne (1986), La Haye (1990), Singapour (1994), Atlanta (1998), Nice (2002), Yokohama (2006), Guaruja/Sao Paulo (2010), Berlin (2014), Seoul (2018).

    Des congrès régionaux, également organisés sous l’égide de l’IGS, ont lieu tous les quatre ans en Europe, Amériques, Asie et Afrique.

  • Congrès...

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