Les géo-membranes et le béton bitumineux

En étudiant d’autres projets où une étanchéité a été réalisée, une utilisation fréquente de géo-membranes a été observée. Celles-ci sont plutôt efficaces au niveau de la perméabilité, mais elles sont fragiles et difficiles à poser. Les deux les plus utilisées sont celles en polyéthylène haute densité (PEHD) ou en éthylène-propylène-diène monomère (EPDM). C’est d’ailleurs cette seconde membrane qui a été utilisée sur le bassin supérieur de la STEP marine d’Okinawa au Japon. Il a aussi été remarqué que, lors de la création d’une STEP avec un bassin supérieur artificiel aux Etats-Unis, c’est du béton bitumineux qui a été utilisé. C’est le même béton qui est utilisé pour assurer l’étanchéité des routes et de certains ouvrages d’arts en France. Les caractéristiques fonctionnelles, dimensionnelles et mécaniques de ces différents matériaux vont être, par la suite, être évaluées.

Le béton bitumineux, aussi connu sous le nom d’asphalte, est généralement utilisé comme couche supérieure, i.e. la couche de roulement, pour toute la voirie. Cette couche est généralement imperméable pour protéger la structure inférieure. Le bitume sert de liant autour des graviers et des granulats de cette couche. Il existe une grande variété de béton bitumineux, mais celui qui est dorénavant le plus utilisé et qui parait le mieux convenir à notre utilisation est le béton bitumineux très mince (BBTM). Il s’agit d’un enrobé à chaud d’environ 2,5 cm d’épaisseur. Il est constitué de sable fin et de gravillons, liés avec un bitume modifié par l’ajout de poudre de caoutchouc ou de fibres synthétiques, pour obtenir une meilleure durabilité. Il n'a pas été possible de trouver des données précises sur la perméabilité de ce matériau, mais elle est supposée meilleure que celle de la craie dans la partie précédente. La mise en place de cet asphalte est par contre assez contraignante car il faut différentes couches pour stabiliser le sol, comme pour une route classique, donc cela va nécessiter un investissement assez conséquent.

 

Béton Bitumineux

(Source : Enrobé)

Les géo-membranes sont généralement homogènes et de couleur grise ou noire. Elles sont fabriquées à partir de résine vierge, environ 90 %, d’antioxydants, d’anti-UV et de stabilisants. Elles ont une épaisseur variant de 1 à 5 mm et une largeur de lé comprise entre 1,5 et 4 mètres. Leur perméabilité est inférieure à 10-5 m.jour-1, soit 10-10 m.s-1. Elles ont aussi l’avantage d’être assez stables pour les températures extérieures dans nos régions (entre – 30 °C et 80 °C). La différence de composition donne aux géo-membranes des propriétés mécaniques différentes. La résistance physico-chimique est également importante dans cette comparaison, ainsi que la facilité de mise en œuvre.

Les géo-membranes en PEHD présentent une grande inertie vis-à-vis de nombreux produits chimiques. Elles sont cependant délicates à mettre en œuvre du fait de leur manque de souplesse, de leur forte dilatation thermique, et de la technicité de leur raccordement. De plus, elles sont sensibles au phénomène de fissuration sous contrainte. Celles en EPDM sont beaucoup plus faciles à mettre en œuvre du fait de leur souplesse, mais leur raccordement est aussi plutôt difficile. Peu de de données existe sur leur résistance chimique et leur durabilité par absence de retour d’expériences en France.

Bassin étanchéifié avec une membrane bitumineuse

​(Source : Kipopluie)

Le fait que les raccordements soient plutôt difficiles et techniques, ce qui est très contraignant pour notre bassin qui s’étend sur plus de 1,7 km², une autre géo-membrane plus facile à mettre en place a été cherchée. Cela nous permettra de faire une comparaison plus pertinente de toutes nos possibilités.

Un bon compromis a été trouvé parmi toutes ces solutions avec les géo-membranes bitumineuses. Elles sont faciles à mettre en place car elles présentent une bonne soudabilité. Leurs principaux inconvénients sont la faible résistance aux hydrocarbures, ce qui n’est pas un problème pour notre étude de cas, ainsi que la sensibilité à la perforation racinaire. Mais celle-ci est plus chère que les géo-membranes précédentes.

 

Page éditée par Fabien Higounenc et Matthieu Sécher