Brevet FR2377847A1 — publié le 19780818

tes procédés d'étanchéité actuellement employés dans la plupart des cas met- tent en oeuvre des films calandres. La mise en place de ces bandes de film (butyl, polyéthylène, PVC ou autres) présente des difficultés car elles doivent être posées sur un support textile,ou non tissé difficile à mettre en oeuvre sur des surfaces couvrant souvent plusieurs dizaines d'hectares, les bandes support doivent être déroulées puis cousues ou agrafées sur le terrain, ensuite lestées au sol, la feuille étanche est ensuite déroulée, ancrée par des sacs de sable, puis les bandes sont assemblées par thermo-soudure. Toutes ces opérations sont longues et difficiles car les prises au vent sont gênantes, et le travail impossible par temps de pluie, l'étanehéité d'u bassin de 20 Ha. nécessite une équipe de 10 poseurs pendant 2 mois environ. D" autre part, ces films sont vulnérables au poingonnement, aux racines, aux agents extérieurs (vent, ultra-violets, etc...) et aux rongeurs. L'originalité de ce procedé réside en l'application par voie héliportée ou tout autre moyen de répartition par rampe équipée de diffuseurs, de produits chimiques tels que résines polyester, résines acryliques, phénoliques, élastomères, produits à base de caoutchouc synthétiques ou de bitumes et autres dérivés de la carbochimie ou de la pétrochimie. Les différents produits cidessus énumérés doivent être additionnés selon leurs qualités chimiques ou physiques d'additifs adaptés : accélèrateur de durcissement pour les résines polyester, solvants, liants ou plastifiants pour d'autres, ceci afin d'obtenir en finalité un revêtement rigide en utilisant des polyester, ou un revêtement souple en utilisant les acryliques. Chaque produit de base cité ci-dessus doit être préparé selon ses caractéristiques propres, en accord. avec le service développement de la fisse de produits chimiques qui les produit. La consistance légèrement visqueuse des résines thermodurcissables, peut créer des problèmes au niveau de la pulvérisation (problèmes de pompes, et de quantité d'air à mettre en oeuvre). Pour éliminer cette difficulté, nous préconisons d'ajouter à la résine catalysée une certaine quantité de styrène ; cette quantité sera ajustée en fonction de la viscosité souhaitée et peut aller jus qu'à un produit parfaitement liquide - l'ajout de styrène présente également l'avantage d'abaisser le prix de revient L'application peut dans la majorité des cas être effectuée sans recourir à un support d'accrochage.Dans certains cas, précis, dictés par la structure géologique du site on utilisera en phase préparatoire des silicates de soude, ceci afin de déposer une base d'accrochage.( on utilisera 2 litres environ de sili caties par 12) cen silicates pourront être appliqués, soit par hélicoptère ou tout autre moyen de pulvérisation. Pour favoriser l'accrochage sur les berges inclinées on peut les aménager wen escaliers", ou utiliser des résines thixotropées qui évitera les coulantes. On creusera en tête de talus, un fossé d'ancrage de O m 50 x O m 50 qui sera rebouché de terre après la pose du revêterent. Il convient d'apporter en phase préparatoire un soin tout particulier aux équipements du bassin : massif s en maçonnerie, tuyauteries d'arrivée d'eau, supports de pompes, ancrages d'aérateurs de surface, etc... On procédera avant le passage de l'hélicoptère à l'étanchéité de ces équipelents avec un pulvérisateur à main, par la pose d'emplâtres de 1 ou 2 m2 autour de la partie à étancher. On peut également préfabriquer des manchons en tissus étanches à adapter sur les tuyauteries d'arrivée ou de sortie d'eau. Dans les cas d' extrême difficulté , on pourra , après la pose du revêtement, surcharger à l'aide du pulvérisateur à main, une partie faible ou plus vulnérable telle que l'aire d'impacte d'arrivée d'eau. Le revêtement d'étanchéité est, en principe, appliqué par hélicoptères équl- pés de rampes de pulvérisation (comme pour les travaux agricoles). Le procédé de pulvérisation le plus facile à mettre en oeuvre est le procédé airless. Nous préconisons d'utiliser des pistolets projeteurs montés en série sur des rappel de pulvérisation ; à titre d'exemple, nous précisons que nous avons obte -au cours des essais in situ de bons résultats avec des pistolets de marque Binsk. L'alimentation en air comprimé peut être effectuée à partir de compresseurs classiques ; en cas de difficultés : utiliser des systèmes venturi. Les pistolets peuvent être également alimentés en air par des réservoirs maintenus en pression par un compresseur. Les volumes d'air importants nécessaires pour pulvériser la fibre de verre, étant une difficulté en raison de l'importance du compresseur à mettre en oeuvre, on peut également prévoir la distribution du verre haché par un engin épandeur (corme les épandeurs d'engrais en agriculture). Dans ce cas, il est souhaitable de procéder à un roulage afin d'éviter que les fibres de verre ne se maintiennent en position verticale. n serait également souhaitable , mais non indispensable, de terminer l'opé- ration de pulvérisation par le passage d'un rouleau ébulleur sur la résine ; ce rouleau doit être tracté derrière l'engin de pulvérisation en laissant une certains distance entre les deux engins afin de permettre un temps de polymérisation suffisant. Avec des résines polyester on utilisera : soit des pistolets-projeteurs avec dispositif pneumatique de coupage de fibre de verre, soit des buses spéciales à opercule interchangeable (rondelle) équipées d'un coupeur de verre mécanique. Ce coupeur mécanique sera équipé d'un organe de distr bution lui aussi mécanique, alinenté par une vis sans flans ou une sole tournante La rampe de pulvérisation doit dans tous les cas être conçue de façon à pouvoir être alimentée par 2 conduites souples d'arrivée de produits permettant la pulvérisation simultanée de i) Résine catalysée contenant environ 2 % de catalyseur (péroxyde de méthylcétone) 2) Résine accélérée contenant un accélérateur de durcissement (sels de cobalt) dosé en fonction du temps de durcissement souhaité. Exemple : à 1 % le temps de prise est de 15 minutes environ à 0, 1 % le temps de prise est de t heure environ Les conditions de température ambiante sont des facteurs influents sur les temps de durcissement de la résine. 3) le verre (Roving, ou ma de verre) distribué soit par voie pneumatique ou mécanique. Remarque :- cette fibre de verre peut être hachée en morceaux de quelques centi mètres-ou se présenter sous la forme d'un tissu de verre très léger (fils de siliconne) (entre 80 et 200 Cr en M2) On peut aussi employer des fibres du type Kevlar. il existe enfin des tireurs dits unidirectionnels présentant une résistance remarquable dans une direction privilégiée. On étudiera des temps de durcissement en fonction de l'assise géologique et de la température du lieu. Pour travailler avec une résine polyester,il est néces- saire de disposer sur - l'hélicoptère des équipements suivants -réservoir a résine catalysée -réservoir à résine accélérée. Ces deux réservoirs étant maintenus sous pression par un compresseur. Les réservoirs sont reliés par canalisations souples aux organes distributeurs montés sur les rampes, les résines sont projetées d'une part et le verre haché est projeté ou di-stribué d'autre part, les 2 jets étant dirigés l'un vers l'autre en direction du sol. il est impérativement recommandé de ne jamais introduire en même temps accélérateur et catalyseur dans la résine sous risque d'explosion. Avec des résines du type acrylique ou phénolique on procédera de la même fagon que pour les résines du type polyester avec une installation plus simple d'autre part les résines acryliques peuvent être mélangées à liteau dans des proportions de 50 % environ , ceci diminue le prix de revient d'autant. On utilisera entre 2 et 4 litres de mélange au M2 selon l'épaisseur de la cou che désirée; La préparation de produit pour les berges devra contenir une dose d'accélè rateur de durcissement beaucoup plus importante que celle mise en oeuvre pour le radiers (utiliser une résine dite thixotropée) ceci afin d'éviter les cou langes avec les résines. On peut réduire les prix de revient en P Les résines acryliques présentent l'avantage de constituer des revêtements souples. Préparation du site dans tous les cas d'application, le bassin doit être préparé de façon très soignée : arasage, compactage. En finissage, on peut dans certains cas appliquer une technique nouvelle aux ultra-sons. Parfois , les travaux de terrassement ont mis en évidence la présence en fond de bassin d'un Thalweeçr. ou-d'une zone de décalcification localisée en forme d'entonnoir. n est indispensable de procéder sur ces zones vulnérables, à la pose d'un compount pré-imprégné de résine (composé de sable ou graviers fins). 1) par voie héliportée L'étanchéité par procédé héliporté est réalisée ensuite en quelques jours par application par passes pouvant couvrir 25 m.de large, au moyen d'un hélicoptère opérant en rase-motte, à vitesse très lente. I1 est indispensable de travailler le plus près possible du sol afin d'éviter les turbulences provoquées par les pales. Pour éviter que le flux d'air tourbillonnaire ne gêne la projection, on couvrira le dessus des rampes par un caisson, ouverture dirigée vers le sol ou d'une jupe en caoutchouc similaire aux jupes des Hovercrafts. L'opération peut se faire en un seul passage sans raccord, sur le profil de bas sin à savoir : tette de talus, fond de bassin, autre angle de talus opposé et tête de talus opposé. Les passes auront un chevauchement de O i 30 environ. Dans certains cas on appliquera d'abord une résine fortement accélèrée sur les berges, pour éviter les coulantes, puis une résine moyennement accélérée pour le radier. Lorsque la totalité de la surface est couverte, on peut après un temps de dur cissement, effectuer une autre application dans le sens opposé afin d'obtenir un revêtement entrecroisé. Enfin l'opération peut être complétée par une dernière application de finissage renforçant la garantie d'étanchéité, cette dernière application peut être effec tuée en incorporant un additif coloré en bleu ou vert à la résine (bas sins de yatching ou de plaisance, réserve d'eau pour la lutte contre l'incendie près d'installation de standing, grands magasins, aéroports, but entes adminis- tratifs). Ces colorants doivent être pré-dispersés, dans la résine. Dans les cas d'application très spéciaux ou la récupération des décantats est impérative (métaux précieux, zinc, plomb,etc...) il est possible de surcharger le fond de bassin à la demande par un ou deux passages supplémentaires de l'hell- coptère, ceci peut permettre ensuite le passage de camions ou d'engins sur pneus. Pour les cas difficiles (remontées périodiques de la nappe souterraine) mettre en oeuvre des martingales d'ancrage constituées par de petits sondages ayant tarofon^o de 1 z diamètre, 100 mm remplis de mastic à base de polyester pour éviter le phénomène d'éclatement de la résine, cette technique est actuellement utilisée pour les ancrages lors des travaux souterrains (tunnels). On peut utiliser aussi un engin du t,pe'flpîed de moutonflqui ménagera des trous d'ancrage sur l'ensemble de la surface du radier. Les problèmes pouvant être rencontrés lors de l'utilisation des hélicopterea sont: - limitation de stockage de résine en raison du poids - difficultés dues à la viscosité des produits. Ces deux problèmes peuvent être solutionnés de la façon suivante Utiliser des hélicoptères Lama de l'Aérospatiale ou des appareils américains du type Bell 47 G 2 ou Bell 47 G 4. Ces deux types d'appareils peuvent emporter des charges limitées mais présentent l'avantage d'être très maniables. Un seul ap pareil peut faire des rotations très rapides (4 à 6 mn). De ce fait, la résine n'est pas encore durcie lors de l'arrivée du deuxième tour (on peut aussi uti liser deux appareils se relayant sans arrêt). Une centrale de préparation de résines et une aire d'atterissage doit être amé nagées sur le terrain. Dans le cas où le revêtement doit être résistant, on peut utiliser un 3ème hélicoptère possédant un équipement capable de poudrer par rampes. Avec cette machine on passera aussitôt derrière les hélicoptères pulvérisant de la résine et on procédera sur le revêtement encore liquide, et ceci avant son durcissement, à un poudrage avec des produits très spéciaux (silices,gypse,etc.) 2) par engins sur pneus équipés de rampes à bras orientables Mettre en oeuvre, un matériel de pulvérisation par rampes monté sur un engin sur pneu. Cette technique présente l'avantage de ne pas être limitée par le poids et de pouvoir disposer de réservoirs pouvant contenir entre 5000 et 10000 Lit.de résine. L'engin doit être équipé de bras mobiles orientables et téléscopiques, alimentés en résines par des flexibles. La conception de ces bras orientables étant du même type que les engins utilisés pour couper le gazon sur les talus d'autoroutes. Remarque : dans Dans les cas de l'utilisation d'un engin sur pneus, la pellicule de finition de l'ensemble sera appliquée par voie héliportée. Cette pellicule sera eonstituée par un agent filmant très colmatant additionné de styrène. Ce voile de surface très mince peut être renforcé d'un Gel Coat qui est une résine souple pigmentée. Le styrène étant très volatil, va s'évaporer lors de l'application laissant en place la résine catalysée très concentrée. 3) Technique mixte, mettant en oeuvre les 1 et 2 On peut, dans certains cas, utiliser une technique mixte , à savoir: - hélicoptères pour les berges - engins sur pneus pour le radier. Doses d'utilisation et coûts aproiimatifs: Pour obtenir un revêtement ayant une épaisseur de 1 n (cette épaisseur suffit pour obtenir un revêtement résistant et étanche, il faut utiliser dans le cas étudié plus haut (résines polyester thermodurcissables) 1,200 Kg à 1,500 Kg de résine et 600 Gr de verre haché au mètre carré. Ceci situera le prix de revient entre 20 et 25 F.le 112. Ce prix peut être réduit en utilisant des charges diverses : carbonates de cal cium, silice, gypse sec, obtenu par séchage et essorage des phosphogypses, microdol, calcite , dolomie, ardoise, kaolin, argile séchée ; le dosage de la charge peut varier de 10 à 150 %. Cas particuliers d'application Pour des surfaces exposées à la lumière on utilisera des résines dites "stabilisees à la lumière". Pour éviter les coulantes sur les berges, on utilisera des résines thiiotropiques Pour les stockages d'eaux potables, ou de produits alimentaires, on utilisera des résines dites alimentaires du type NS 294 T Norsodyn. Cette résine résiste très bien aux agents chimiques. Phénomènes d' allongements: On peut mettre en place des lyres d'aisances enterrées. Action des rongeurs On peut également incorporer à la résine un raticide puissant ou un colorant dissuasif -(certaines couleurs étant désagréables aux animaux) La fibre de verre, provoque des piquotements sur le museau des rats et de ce fait les éloigne. RéParation du revêtement : En cas d'accident, ayant endommagé le revêtement (chute d'un corps dur), il est possible de procéder à des réparations localisées sans être obligé de vider le bassin de l'eau qu'il contient.Dams ce cas, utiliser des plongeurs équipés de scaphandres et faire appliquer sur la partie endommagée un revêtement avec une résine du type époxyde. L'industriel qui fait réaliser une étanchéité de bassin doit pouvoir contrôler avec précision l'efficacité de ce revêtement. Nous préconisons pour contrôler l'étanchéité du revêtement de mettre en place à l'intérieur du bassin des échelles limnigraphiques sur lesquelles on peut par lecture directe d'apercevoir si le niveau iiteaU baisse. il est bien évident , que cette lecture doit être ajustée en tenant compte de la pluviométrie et de l'évaporation. On peut également, pour contrôler l'étanchéité, mettre en place sous la lagune un réseau de drainage disposé en arête de poisson,comprenant un collecteur central et des collecteurs secondaires aboutissant dans un puisard de contrôle extérieur au bassin. Ce contrale peut être complété par une observation optique colorimétrique ; il suffit de colorer l'eau du bassin avec de la fluroeiselne, Si le bassin n'est pas étanche, l'eau colorée se retrouve dans le puisard de contrôle. L'épaisseur de revêtement peut être contrôlée au moyen d'un épaissimètre. Les moyens de contrôle définis ci-dessus doivent donner tout apaisement aux organismes officiels : Ministère de la Qualité de la Vie, Agences Financières de Bassin Direction Départementale de ltEquipement, Direction Départementale (le l'Agriculture DCMAINES D'APPLICATIONS POSSIBLES étanchéité décharges contrôlées d'ordures ménagères - étanchéité de fonds de canaux réalisées sur travaux neufs - étanchéité de bassin de rétention , de décantation ou de lagunage, pour indus tries polluantes, métallurgie, papeterie, conserveries, industries de la pomme de terre, levurerie, vinasses, laiteries, teintureries, lavages de laine,pétro chimie, carbochimie, textiles artificiels, fosses à lizier, bassins de sucreries. mise hors d'eau de plates-formes et protection du ballast contre les remontées des fines (S.N.C.F.) - travaux d'aménagement de berges et de canaux d'irrigation construction de vastes réserves d'eau potable, de barrages, de retenues, de plage s artificielles - construction de lace collinaires - construction de bassin de débalastage de produits pétroliers (dans les ports) - lutte contre les marées noires : par application sur les plages menacées d'un film protecteur en résine. Ce film doit être appliqué par voie héliportée dans les heures qui suivent l'accident du pétrolier. Le film protégera le sable des plages et permettra une récupération du naphte et un nettoyage faciie, le sable de la plage n'ayant pas été en contact avec le produit polluant. - installation de terrains de sports sur terrains meubles ou remaniés (engazon nement possible sur le revêtement). - construction de bassins étanches destinés à recevoir des déchets industriels dangereux bu fermentescibles (équarissages, abattoirs, radicelles de betteraves, déchets de malteries, féculeries, éluats divers de régénération, goudrons acides, déchets radio-actifs). construction de bassins de lagunage des eaux résiduaires de grands centres urbains. - construction de lacs de retenue d'eau de barrages construction de piste d'aviation en terrain meuble - construction de parking de grandes surfaces - en utilisant des rampes 9 bras mobiles, on peut réaliser l'étanchéité des tun nels, galeries de mine, géostockang souterrain construction de patinoires en matière plastique utilisables toute l'année sans entretien coûteux, ni investissement de matériel frigorifique (dans le cas de patinoires plastiques : utiliser une résine epoxyde avec surcharge de silice dans la masse et d'un colorant verdâtre permettant d'amener l'aspect de la piste en Dlasti-e,tr approchant de la glace naturelle. L'incorporation de la silice donne au thermodur une résistance mécanique et une très bonne glisse . Après application par hélicoptère, terminer l'opération par un pongage ( la glisse est optimale en appliquant régulièrement un mélange composé d'alcool et de parafine) - construction de pistes de ski en résine utilisables toute l'année. Ces pistes permettent de rendre skiables des sites très accidentés qui ne le seraient pas à l'état naturel. DESCRIPTION TECHNIQUE DU SYSTèME D'ENTRAINEMENT HYDRAULIQUE DE LA POHPR CENTRIFUGE D'ALIMENTATION : Cet ensemble comprend essentiellement - 1 pompe hydraulique - 1 clapet de suppression réglable - 1 manomètre de contrôle - 1 moteur hydraulique - 1 clapet antiretour - 1 filtre - 1 bâche à huile - 1 niveau optique - 1 filtre d'aspiration DESCRIPTION TECHNIQUE DE LA PULVERISÂTION MéCANIQUE :Cet ensemble comprend : - 2 bacs à produits - 1 pompe centrifuge - 1 moteur hydraulique - 1 robinet de débit - 1 robinet électrique - 1 filtre - 1 manomètre - 1 alimentation produit rampe avant - 1 alimentation produit rampe arrière Ces équipements permettent une pulvérisation à forte densité à l'hectare de produits colmattants : ils comprennent - 2 bacs intercommunicants, leur capacité unitaire peut être de 500 litres à 5000 litres utilisables selon le type de matériel employé. - 1 pompe centrifuge - système hydraulique entraînant la pompe avec prise du mouvement sur la trans mission intermédiaire, 1 coupleur permettant l'embrayage et le débrayage du système. - 2 rampes latérales et une rampe arrière dont la largeur est de 12 à 15 mètres. La bande de sol pulvérisée peut être plus large 20 à 25 mètres selon la hauteur de vol, avec générateur de turbulence (circuits produit, circuit air abouttissant dans le corps de la buse). - 1 robinet à 3 voies assure le réglage de la pression et le retour aux bacs par barbottage, 1 robinet électrique permet la mise en marche et l'arrêt de la pulvérisation. RIVENDICATIOW : Etanchéité et consolidation de grandes surfaces , par application de résines synthétiques, par pulvérisation héliportée ou par engin sur pneus.