Matériau de la géomembrane
1.Multifonctionnalité dans un seul produit :Ils intègrent la fonction principale d'une barrière fluide (de la géomembrane) avec des fonctions secondaires comme la protection, la filtration, le drainage ou le renforcement (de la couche géotextile/géonet) dans un seul rouleau facile à installer.
2. Protection renforcée :La couche géotextile protège la géomembrane délicate des perforations et des dommages lors de l'installation et des effets à long terme des matériaux sus-jacents (comme les granulats ou les déchets).
3. Augmentation du frottement de l'interface :La surface texturée d'une couche géotextile offre un angle de frottement plus élevé contre les sols ou autres géosynthétiques, améliorant considérablement la stabilité des pentes et réduisant le risque de glissement.
4. Efficacité en termes de coûts et de temps :En combinant plusieurs fonctions, ils réduisent le nombre de couches distinctes qui doivent être recherchées, transportées et installées sur site, ce qui permet une construction plus rapide et des économies de coûts potentielles.
Présentation du produit :
Une géomembrane est un matériau multicouche sophistiqué, créé par la combinaison intentionnelle d'une géomembrane avec un ou plusieurs autres géosynthétiques. Contrairement aux géomembranes monocouches qui constituent principalement une barrière imperméable, les géomembranes composites sont conçues comme des systèmes intégrés pour relever simultanément de multiples défis géotechniques. La synergie entre les couches donne un produit dont la performance globale est supérieure à la somme de ses parties.
Composants principaux et configurations courantes :
La combinaison spécifique de matériaux est adaptée aux besoins du projet. Les types les plus courants sont :
1.Géomembrane (GM) + Géotextile (GT) :C'est la configuration la plus répandue.
Fonction : La géomembrane (généralement en PEHD, PEBDL, PVC ou PP) constitue la barrière imperméable essentielle. Le géotextile (généralement non tissé pour ses propriétés d'amortissement et de drainage) agit comme un coussin protecteur, un moyen de drainage et une interface de friction.
Méthodes de liaison : Les couches sont laminées en usine par aiguilletage (où des aiguilles barbelées percent les fibres géotextiles dans la géomembrane), par liaison thermique ou par adhésif.
2.Géomembrane (GM) + Géonet (GN) :Cela crée un composite de drainage haute performance.
Fonction : La géomembrane agit comme barrière, tandis que la structure rigide et ouverte du géofilet sert de noyau de transport pour l'écoulement latéral rapide des liquides (lixiviat, eau) ou des gaz (gaz de décharge, vapeur).
Applications : principalement utilisé dans les systèmes de revêtement et de couverture de décharges pour la collecte des lixiviats et l'élimination des gaz.
3. Géomembrane (GM) + Revêtement en argile géosynthétique (GCL) :Cet hybride offre une puissante combinaison d’une barrière robuste avec des capacités d’auto-obturation.
Fonction : La géomembrane fournit une barrière résistante à la perforation haute performance, tandis que le GCL sous-jacent (une couche d'argile bentonite prise en sandwich entre des géotextiles) offre des propriétés de confinement redondantes et d'auto-guérison si la barrière primaire est compromise.
Avantages du produit
Les géomembranes composites offrent des avantages synergétiques que les géomembranes monocouches ne peuvent pas fournir :
1. Multifonctionnalité synergique :
C'est là l'avantage principal. Un produit unique, intégré en usine, offre :
Barrière hydraulique : De la couche géomembranaire.
Protection et amortissement : La couche géotextile répartit les contraintes localisées et protège la géomembrane contre la perforation par des agrégats coupants ou des sous-couches irrégulières.
Drainage et filtration : La couche géotextile ou géofilet permet le passage contrôlé et le mouvement latéral des fluides, soulageant ainsi la pression hydrostatique.
Résistance au cisaillement d'interface améliorée : la surface texturée du géotextile fournit une interface à friction élevée avec les sols et autres géosynthétiques, améliorant considérablement la stabilité des pentes sur les revêtements de décharge, les remblais et les murs de soutènement.
2. Intégrité d'installation supérieure et assurance qualité :
Le laminage en usine garantit un collage homogène et de haute qualité, résistant aux variations et aux dommages potentiels liés à l'assemblage des couches sur site. Cela réduit les risques d'erreurs d'installation et garantit un produit final plus fiable.
3. Coût du cycle de vie optimisé :
Bien que le coût unitaire initial puisse être plus élevé que celui des composants individuels, le composite permet de réaliser des économies substantielles. Il réduit la manutention des matériaux, accélère l'installation, minimise les contrôles qualité requis pour les multiples couches et améliore les performances à long terme, réduisant ainsi le risque de pannes et de réparations coûteuses.
4. Résistance accrue à la perforation et aux produits chimiques :
La couche géotextile protectrice augmente considérablement la résistance à la perforation de la géomembrane sous-jacente, la rendant ainsi adaptée aux environnements difficiles tels que les décharges et les applications minières. La couche géomembranaire elle-même est sélectionnée pour sa résistance chimique aux fluides contenus (lixiviats, produits chimiques, etc.).
5. Stabilité dimensionnelle et absorption des contraintes :
La structure composite peut mieux s'adapter au tassement du sous-sol et à la dilatation/contraction thermique qu'une géomembrane autonome, réduisant ainsi le risque de fissuration sous contrainte.
Paramètres du produit :
| Métrique | ASTM | unité | Valeur de test | Fréquence minimale des tests | ||||||
| méthode d'essai | 0,75 mm | 1,00 mm | 1,25 mm | 1,50 mm | 2,00 mm | 2,50 mm | 3,00 mm | |||
| Épaisseur moyenne minimale | 199 Dh | mm | 0.75 | 1 | 1.25 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | Par volume |
| Valeur minimale (l'une des 10) | -10% | -10% | -10% | -10% | -10% | -10% | -10% | |||
| densité minimale | D 1505/D 792 | g/cm3 | 0.94 | 0.94 | 0.94 | 0.94 | 0.94 | 0.94 | 0.94 | 90 000 kg |
| Performances de traction moyennes minimales (1) | D638 Type IV | |||||||||
| Résistance à la rupture, | N/mm | 20 | 27 | 33 | 40 | 53 | 67 | 80 | 9 000 kg | |
| limite d'élasticité | N/mm | 11 | 15 | 18 | 22 | 29 | 37 | 44 | ||
| Extension de souche, | % | 700 | 700 | 700 | 700 | 700 | 700 | 700 | ||
| extension du rendement | % | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | ||
| Résistance minimale à la déchirure à angle droit | D 1004 | N | 93 | 125 | 156 | 187 | 249 | 311 | 374 | 20 000 kg |
| Résistance minimale à la perforation | D4833 | N | 240 | 320 | 400 | 480 | 640 | 800 | 960 | 20 000 kg |
| Fissuration sous contrainte de traction constante (2) | C'est vrai | heure | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | Basé sur GRI GM-10 |
| Teneur en noir de carbone | D 1603(3) | % | 2.0-3.0 | 2.0-3.0 | 2.0-3.0 | 2.0-3.0 | 2.0-3.0 | 2.0-3.0 | 2.0-3.0 | 9 000 kg |
| Dispersion de noir de carbone | D5596 | Remarque (4) | Remarque (4) | Remarque (4) | Remarque (4) | Remarque (4) | Remarque (4) | Remarque (4) | 20 000 kg | |
| Temps d'induction d'oxygène (OIT) (5) | 90 000 kg | |||||||||
| (a) OIT standard | Bon sang | minute | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| （b） OIT autoritaire | D5885 | minute | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | |
| Vieillissement au four à 85 °C (moyenne minimale) (5)(6) | Par formule | |||||||||
| (A) L'OIT standard est conservé après 90 jours | D 5721 | % | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | |
| (B) L'OIT haute tension est conservée pendant 90 jours | D 3895 D5885 | % | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | |
| Résistance aux ultraviolets (7) | Par formule | |||||||||
| （a） OIT standard | Bon sang | Note (8) 50 | ||||||||
| (b) Maintien de l'OIT haute pression après 1600 heures (9) | D5885 | % | ||||||||
Applications du produit :
Les géomembranes composites sont essentielles dans les projets où un système de barrière robuste et multifonctionnel est requis :
1. Confinement environnemental (le marché primaire) :
Systèmes d'enfouissement modernes : utilisés comme revêtement composite principal (p. ex., GM/GT sur un revêtement d'argile compacté ou GCL) et dans le système de couverture final. Ils sont essentiels pour contenir le lixiviat et le gaz d'enfouissement, protégeant ainsi les ressources en eaux souterraines.
Applications minières et industrielles : Revêtement des installations de stockage de résidus (ISR), des aires de lixiviation en tas et des bassins d’eau de traitement. Ces revêtements contiennent des solutions toxiques ou acides, prévenant ainsi une contamination environnementale catastrophique. Les composites GM/GN sont souvent utilisés dans les couches de détection de fuites sous ces installations.
2. Gestion des ressources en eau :
Réservoirs et canaux d'eau potable : La structure composite assure une perte nulle par infiltration et protège la qualité de l'eau des contaminants externes. Le côté géotextile est placé contre le sol pour protéger la géomembrane.
Aquaculture et étangs décoratifs : Fournit un revêtement durable et résistant aux dommages causés par la faune et à la pénétration des racines.
Bassins de gestion des eaux pluviales : utilisés pour le confinement temporaire et le traitement des eaux de ruissellement.
3. Génie civil et géotechnique :
Imperméabilisation des tunnels et des souterrains : Sert de membrane continue et résistante à la perforation derrière les revêtements segmentaires en béton, empêchant l’infiltration des eaux souterraines dans les systèmes de métro, les tunnels routiers et autres structures souterraines.
Sous les zones paysagées et les aménagements paysagers : utilisé comme barrière anti-racines et couche de contrôle de l’humidité sous les places, les toits verts et les paysages artificiels pour protéger la structure sous-jacente des dégâts des eaux et de la pénétration des racines.
4. Infrastructures de transport :
Sous les remblais routiers sur sols meubles : Dans certains cas, une géomembrane composite peut être utilisée pour séparer le sous-sol des agrégats, empêcher l'infiltration d'eau et fournir un certain renforcement, améliorant ainsi la stabilité de la fondation.
En résumé, les géomembranes composites représentent le summum de l'ingénierie géosynthétique. Il ne s'agit pas de simples matériaux, mais de systèmes préfabriqués haute performance qui offrent une fiabilité, une efficacité et une protection inégalées dans les défis de confinement et de génie civil les plus exigeants au monde.
