Abondamment utilisés en géotechnique, construction et travaux publics, les géosynthétiques sont également très présents dans le monde de l’eau. Selon leur nature, et le type d’ouvrage où ils sont déployés, ils assurent des fonctions de dépollution, d’étanchéité ou, au contraire, d’infiltration.
Ils entourent les SAUL dans les structures enterrées de rétention ou d’infiltration d’eau pluviale, imperméabilisent les lits plantés de roseaux ou les lagunes, tapissent les bassins de stockage d’eau potable ou d’effluents… Les géosynthétiques, bien connus en génie civil, sont également omniprésents dans le monde de l’eau. Imperméables ou pas, aptes ou non au contact avec l’eau potable, plus ou moins résistants aux produits chimiques : chaque nuance a ses applications spécifiques. Mais qui les fabrique et qui les pose? Le monde de l’eau est-il un marché particulier pour ces produits ? Quel géosynthétique convient à chaque usage? Petit aperçu d’un composant essentiel, mais rarement évoqué, des structures de stockage ou traitement de l’eau, municipale ou industrielle.
UNE FAMILLE COMPLEXE
Classiquement, les géosynthétiques sont divisés en deux grandes familles. Les géomembranes, imperméables, sont utilisées pour l’étanchéité et posées par des spécialistes car elles doivent être soudées. Les géotextiles, perméables, sont utilisés en protection des précédentes, ou seuls pour le drainage, la limitation de l’érosion (pentes) ou, plus spécifiquement dans le monde de l’eau, pour des fonctions d’infiltration. Une troisième famille, les géosynthétiques bentonitiques, également imperméables, est peu présente dans le monde de l’eau. Axel Augustin, International Product & Sales manager chez Renolit, revient sur l’évolution des matériaux utilisés.
«Le premier matériau était le PVC-P, puis les polyoléfines (PEHD1 , polypropylène,…), plus simples à fabriquer en grand format (rouleaux de 7,50 m) ont pris la plus grande part du marché. Enfin est arrivé l’EPDM, un caoutchouc synthétique demandant de nouvelles techniques de collage» résume-t‑il. «Géotextiles et géomembranes sont totalement différents en termes de fabrication et d’usage. En général, lorsque l’on pose une géomembrane, on la protège du poinçonnement avec un géotextile plus ou moins épais selon la nature du sol: terre dure, cailloux… Très utilisés en construction, sous les voiries, pour les bassins ou noues, les géotextiles sont plus simples à poser que les membranes car ils ne nécessitent pas de soudure – même si, sur certains ouvrages, on soude les lés entre eux pour assurer une continuité» explique Mathieu Coignet pour Sodaf Géo Etanchéité.
Il existe en fait deux sortes de géotextiles. Les produits tissés, composés de fils résistants mais peu souples, sont utilisés comme séparateurs entre deux couches de matériaux ou comme barrières à la repousse des plantes. Peu poreux et obscurcissants, ils ne conviennent pas aux applications de type bassins. Chez Sodaf, nous travaillons essentiellement avec des géotextiles non tissés en polypropylène pour l’infiltration ou la protection des membranes.» préciset‑il. De la même manière, Sodaf ajuste la nature des géomembranes aux exigences du projet.
«Nous travaillons avec deux grandes familles de géomembranes. Notre matière de prédilection est l’EPDM, un caoutchouc synthétique très résistant aux UV. Nous avons réalisé ainsi des bassins toujours opérationnels après plus de trente ans. En ce qui concerne les plastiques, nous utilisons peu le PVC et optons pour le polypropylène ou le PEHD. Ces matériaux, beaucoup plus résistants aux produits chimiques que l’EPDM, sont employés pour les effluents industriels ou les eaux polluées. C’est donc l’usage qui définit la membrane à proposer. Pour le monde de l’eau, nous utilisons les mêmes géomembranes qu’en construction mais avec des épaisseurs plus importantes, jusqu’ à 500 ou 700 grammes par m² » détaille Mathieu Coignet.
«Les membranes d’étanchéité se divisent en produits souples, en PVC ou polypropylène, et rigides, en PEHD. Le polypropylène est aujourd’hui très utilisé pour le stockage de l’eau. Il tend à supplanter le PVC, très utilisé naguère mais qui se présente en rouleaux de deux mètres donc demande beaucoup de soudures. Le PEHD, inerte chimiquement, est plutôt destiné au stockage des produits agressifs, ou aux canalisations de transport de l’eau pour sa rigidité. Le PVC reste utilisé pour les petits ouvrages enterrés à base de SAUL, mais on passe au polypropylène pour les ouvrages plus conséquents» détaille pour sa part Sébastien Thomasset, Président de Proterra Environnement.
«Les géomembranes sont souvent recouvertes de géotextile anti-poinçonnement. On utilise également des géosynthétiques de renforcement sur les talus pour végétaliser, pour protéger les membranes des UV… et du vandalisme» ajoute-t‑il. Malgré certaines formulations standards sensibles aux UV, il existe des membranes PVC spécifiquement conçues pour résister durablement aux expositions solaires.
C’est notamment le cas de la gamme ALKORPLAN de Renolit, utilisée dans des ouvrages exposés (toitures, piscines, réserves collinaires). Ces membranes affichent, selon une étude publiée par l’INRAE (Geosynthetics International, 2015), une longévité supérieure à 30 ans dans des environnements exigeants. Si le PVC reste prisé pour sa souplesse et sa recyclabilité en fin de vie, l’EPDM, matériau à base de caoutchouc synthétique, présente également plusieurs atouts spécifiques. Il est réparable même après vieillissement, grâce à un système de collage à froid comparable à celui utilisé pour les chambres à air. Ce mode de soudure, ne nécessitant pas d’équipement thermique, facilite les réparations in situ.
Grâce à sa souplesse persistante à basse température, sa grande résistance aux UV, et son inertie chimique, l’EPDM est largement utilisé en montagne, notamment pour la création de bassins d’altitude. Sa mise en œuvre simple - sans machine de soudure - représente un avantage pour les chantiers en environnement isolé ou difficilement accessible. PVC et EPDM, aux caractéristiques et contraintes différentes, sont ainsi choisis en fonction des exigences spécifiques du projet, des conditions d’exposition et des usages attendus.
Si le géosynthétique entre en contact avec de l’eau destinée à la consommation humaine, il se doit d’être muni d’une attestation de conformité sanitaire (ACS)… ce qui ne pose pas de problème pour les matières plastiques. « PEHD et polypropylène sont conformes, de même que le PVC. Ce dernier est d’ailleurs encore très utilisé dans les châteaux d’eau car sa souplesse et la petite taille des rouleaux lui permettent de s’adapter à toute géométrie. L’EPDM, bien que sensible aux hydrocarbures, ne relâche pas de composés dans le milieu. Il n’est pas utilisé pour le contact alimentaire, mais reste compatible avec la vie aquatique. »
DES ACTEURS DIVERS POUR UN MARCHÉ ÉVOLUTIF
Les principaux acteurs du domaine se répartissent en fabricants (ACE Geosy nthetics, Afitexinov, Agru, BontexGéo, BPM, Coletanche, Geosincere, Renolit, Sicam, Solmax, Terageos …), applicateurs spécialisés dans l’étanchéité (Aquageo, Proterra, Sodaf Géo Etanchéité, BHD Environnement...) ou sociétés de travaux publics (utilisateurs directs de géotextiles).
Ils peuvent bien entendu être servis par des distributeurs. «En tant que fabricants de géomembranes, Renolit fournit le matériau, mais aussi une aide au moment des études de conception et une assistance technique à la pose. Dans le domaine de l’eau, nous sommes sollicités pour des bassins de stockage, en particulier pour l’agriculture. Nous intervenons également pour le stockage d’eaux polluées : résidus miniers, eaux usées, lisiers, effluents industriels…» énumère Axel Augustin (Renolit) Proterra Environnement, pour sa part, est un spécialiste de la réalisation des ouvrages étanches.
« Nous choisissons et fournissons les produits que nous installons pour réaliser des bassins de stockage de liquides. Actuellement, nos marchés le plus importants sont les bassins agricoles (de 20 à 100 000 m2 ), les bassins industriels, comme par exemple pour les eaux de recyclage en sucrerie, les bassins routiers et les réserves d’incendie. Nous intervenons également pour des lagunes de traitement des eaux usées. Le stockage des digestats de méthanisation est également en plein boom. Il nécessite des bassins couverts à double étanchéité » explique Sébastien Thomasset (Proterra).
La société a récemment réalisé, entre autres, des grands bassins routiers en Guyane. Sodaf Géo Etanchéité est également un applicateur spécialisé, appartenant à la coopérative agricole Codaf. «Nous sommes sachants et applicateurs. Nous disposons d’un bureau d’études pour le dimensionnement, puis fournissons et posons les géosynthétiques» affirme Mathieu Coignet. La société dispose également d’une entité dédiée au secteur industriel, Sodaf Géo Industrie, qui applique les mêmes savoir-faire à des contextes techniques spécifiques.
DES PRODUITS PRÉSENTS SUR TOUT LE CYCLE DE L’EAU
Stockage et distribution de l’eau potable, assainissement, gestion de l’eau pluviale, stockage des effluents industriels ou de l’eau de recyclage, réserves pour la protection contre l’incendie: tous les secteurs du cycle de l’eau font appel à des géosynthétiques. «Depuis quelques années, nous créons beaucoup de bassins pour la gestion de l’eau brute, en particulier agricole. La nature du terrain, qui détermine les risques de poinçonnement, est un paramètre essentiel, et c’est là que le géotextile de protection prend toute son importance. Nous prenons garde à toujours utiliser un produit suffisamment épais. Dans le domaine industriel, avec des effluents de qualité variable, la robustesse de la membrane d’imperméabilisation devient primordiale» précise Mathieu Coignet (Sodaf).
«Nous avons également réalisé de nombreux bassins enterrés en SAUL, sous voirie, par exemple dans des zones résidentielles pour la gestion des eaux pluviales. Dans ce cas, outre un géotextile adapté à la nature du terrain, nous utilisons une membrane de polypropylène assez fine. Les entrées et sorties sont réalisées en PVC» ajoute-t‑il. La Sodaf, basée en Vendée, a également imperméabilisé beaucoup de lits plantés de roseaux, réalisés pour la mise au norme de l’assainissement collectif dans la région. Renolit fournit des produits pour toutes les situations.
«On nous sollicite beaucoup, en montagne, pour des réserves d’eau destinée à la culture de neige, par exemple à Super Dévoluy. Ces clients demandent des produits munis de qualités alimentaires car l’eau se retrouvera en aval après la fonte. Nous avons aussi réalisé des bassins de stockage d’eau potable en Corse, avec une couverture flottante.
Pour ce type d’installations, nous utilisons une membrane ALKORPLAN armée (par extrusion). On nous a également demandé nos membranes ACS pour des bassins d’élevage de crevettes, en Ile-de France, ou du stockage d’huîtres.
Nous intervenons beaucoup en rénovation de châteaux d’eau, où notre membrane ALKORPLAN HYDRO DW, souple, peu chère et munie d’une attestation de conformité ACS, est très bien placée par rapport aux autres solutions.
Les bassins enterrés en SAUL représentent cependant le gros du marché pour notre membrane PVC» affirme Axel Augustin (Renolit). La société a également fourni une membrane PVC résistante au poinçonnement pour la réalisation d’une succession de bassins de stockage d’eau brute, sur l’île de La Réunion, pour des usages agricoles ou de potabilisation.
«Nous fournissons beaucoup de géosynthétiques pour des bassins de rétention ou d’orage, comme par exemple, récemment, pour le métro de Toulouse. Cela implique une solution d’étanchéité, sa protection, ainsi que des textiles particuliers pour le contrôle de l’érosion sur les pentes. Nous sommes aussi présents sur le marché industriel, que ce soit pour des centrales nucléaires ou des sucreries. Nous sommes certifiés ACS pour l’eau potable mais il arrive qu’on nous le demande même pour des bassins d’orage ou des applications agricoles» affirme pour sa part Nicolas Laidié, directeur des ventes pour Europe, Moyen Orient, Afrique chez Solmax.
Si les géomembranes assurent une étanchéité fiable pendant plusieurs décennies, leur exposition aux agressions mécaniques, chimiques et climatiques impose une surveillance rigoureuse.
«Une géomembrane peut être percée ou se déchirer lors d’un choc, ou bien voir ses propriétés mécaniques se dégrader avec le temps : perte d’élasticité, diminution de la résistance à l’élongation ou à la traction», explique Vincent Vicaire, responsable commercial chez Aquageo Étanchéité, filiale du groupe Tech Sub Industrie Environnement.
En présence d’effluents agressifs, certaines protections mécaniques, comme une dalle béton en fond de bassin, sont recommandées pour éviter l’endommagement du revêtement lors des opérations de curage. Au-delà de la pose, Aquageo intervient également pour des opérations d’inspection, de curage et de réparation sous eau, grâce à des techniques développées en interne. «Une surveillance régulière permet de détecter les tensions anormales, poches de gaz ou blessures sur la membrane, autant de facteurs de désordre à long terme. Des bathymétries peuvent aussi être réalisées pour mesurer l’envasement», souligne Hélène Szulc, dirigeante de Tech Sub et Aquageo. Ces interventions permettent de prolonger la durée de vie des ouvrages sans vidange préalable, en s’adaptant aux contraintes des matériaux, qui ne peuvent pas être soudés sous eau.
DES TEXTILES TECHNIQUES DÉPOLLUANTS
Il y a quelques années, Tencate Aquavia, aujourd’hui intégré au groupe Solmax, a lancé un tout nouveau type de produit: des textiles dépolluants, que la société a appelés «aquatextiles». «Nous ne protégeons pas cette appellation car nous souhaitons qu’elle devienne générique. Commercialement, nos produits s’appellent aujourd’hui Osmoria Geoclean et Osmoria Indigreen. Ce sont des textiles techniques permettant d’infiltrer dans le sol une eau pluviale dépolluée des hydrocarbures qu’elle a accumulés en ruisselant. Ils sont de plus fabriqués pour fonctionner cent ans» affirme Nicolas Laidié (Solmax). Leur principe de fonctionnement est simple… à énoncer.
Lorsque l’eau pluviale polluée traverse ces textiles perméables, les hydrocarbures se fixent sur les fibres du matériau qui représentent une immense surface d’adsorption. Ils sont donc retenus dans la matrice textile du produit. Là, ils sont ensuite dégradés par des microorganismes du sol, dont la croissance est favorisée par la présence simultanée d’oxygène, de nourriture (les hydrocarbures) et de certains nutriments essentiels apportés par l’aquatextile lui-même. La gamme Osmoria comprend trois variantes de Geoclean, selon le type de pollution à traiter.
Bassins d’infiltration ouverts ou enterrés (SAUL), tranchées, noues, pistes cyclables: les applications sont variées. «Nous le fournissons aussi pour l’infiltration/dépollution dans les zones tampon entre les pistes d’aéroports et l’herbe, ou pour les zones de garage d’engins de chantiers près des bases de vie dans le BTP» énumère Nicolas Laidié. De l’Osmoria GeoClean a par exemple été utilisé lors de la réalisation d’un piste cyclable le long d’une route à Monterblanc dans le Morbihan. La piste, réalisée en matériau perméable, infiltre directement l’eau de pluie, ainsi que celle qui ruisselle de la route. L’aquatextile disposé dessous stoppe et biodégrade la pollution aux hydrocarbures.
L'Osmoria Indigreen, s’installe sous les parkings perméables, et traite l'eau pluviale qui s'infiltre, sans avoir ruisselé. «Puisqu’on connaît le type et le niveau de pollution à traiter, similaire sur tous les parkings, il s’agit d’un produit standardisé, commercialisé sans dimensionnement technique» explique Nicolas Laidié. Ce produit a récemment été utilisé, par exemple, pour une aire de covoiturage à Vouillé dans la Vienne.
UNE APPLICATION PARTICULIÈRE : LES TUBES D'ESSORAGE ET DE DESHYDRATATION
Des textiles techniques peuvent également être employés pour façonner des produits particuliers: les systèmes d'essorage et de déshydratation GEOTUBE. Inventés par Tencate (maintenant Solmax), ces immenses poches perméables sont utilisées pour assécher les boues ou sédiments liquides que l’on y injecte (par pompage). Ils nécessitent des géosynthétiques spécifiques, alliant résistance mécanique, perméabilité élevée et capacité à retenir de très fines particules.
«Les tubes séparent l’eau, qui s’échappe, des particules solides qui restent à l’intérieur. Les sédiments se manipulent ensuite comme des sables, à la pelleteuse. Nous en avons récemment déployé pour assécher les sédiments récoltés lors de la déconstruction d’un barrage sur la Sélune, près du MontSaint-Michel» mentionne Nicolas Laidié. Les solutions GEOTUBE sont également utilisés pour la déshydratation des boues de STEU. «Cela nécessite l’ajout d’un agent floculant. C’est un marché régulier pour nous en France» affirme -t‑il.
PROTECTION ET DRAINAGE : PENSER EN AMONT LA DURABILITÉ DES OUVRAGES
La performance d’un système d’étanchéité par géosynthétiques repose autant sur le choix du matériau que sur les dispositifs de protection associés. Les géomembranes, en particulier lorsqu’elles sont exposées, peuvent être soumises à des contraintes mécaniques (chocs, poinçonnement), climatiques (UV, vents) ou humaines (vandalisme). Pour prolonger leur durée de vie, il est souvent nécessaire de prévoir une couche de protection mécanique par-dessus la membrane (terre végétale, gravier).
Cette couche peut être stabilisée à l’aide de géocomposites techniques, comme les Teracro, proposés par Teragéos. Ces produits, dimensionnés spécifiquement selon la géométrie de l’ouvrage et les contraintes mécaniques attendues, permettent d’accrocher et maintenir durablement les couches de recouvrement au-dessus des géomembranes. Autre problématique moins visible: les pressions hydrostatiques en sous-face, qui peuvent soulever ou endommager la membrane si des venues d’eau se manifestent depuis le support. Pour y remédier, certains chantiers intègrent un drainage sous-membrane. Des géocomposites spécifiques, dotés de mini-drains et d’une fonction anti-poinçonnement (comme le Teradrain), permettent d’évacuer ces eaux parasites et de protéger la membrane depuis sa base.
DES ÉQUIPEMENTS SPÉCIFIQUES POUR LA POSE ET LA TRANSFORMATION
Si les géosynthétiques sont indispensables pour garantir l’étanchéité ou l’infiltration dans les ouvrages hydrauliques, leur mise en œuvre nécessite également des équipements spécialisés. La société Dorey conçoit et fournit des machines dédiées à la fabrication et à l’installation de géosynthétiques : soudeuses pour géomembranes (utilisées dans les bassins ou les systèmes de rétention), machines de découpe sur mesure, ou encore équipements facilitant la pose des géotextiles sur chantier.
Ces machines sont utilisées dans des projets variés, allant des routes aux ouvrages environnementaux, en passant par les plateformes industrielles et les citernes souples. Elles visent à garantir une pose rapide, précise et durable des matériaux, tout en répondant aux exigences de fiabilité et de performance des chantiers modernes.
