Aide à la rédaction et à l’illustration de vos CCTP

SDR signifie Standard Dimension Ratio, ou rapport dimensionnel standardisé.

Le rapport dimensionnel standardisé est un nombre arrondi qui exprime le rapport du diamètre nominal à l’épaisseur nominale : SDR = DN / e

C’est une caractéristique normalisée, appliquée aux tubes plastiques conventionnels en PEHD ou en PVC, et qui va donc également se retrouver sur les piquages en PEHD des ouvrages WEHOLITE.

Le PEHD possède un coefficient de rugosité particulièrement favorable, et celui-ci ne se dégrade pas dans le temps.

Selon le modèle de calcul utilisé, les coefficients qui peuvent être pris en compte pour le WEHOLITE sont :

• Formule de Colebrook-White : k = 0.20 mm
• Formule de Hazen -Williams : C_HW = 135
• Formule de Manning : M = 95 m^1/3/s

Les matériaux plastiques ont un coefficient de dilatation important. Sous l’effet de la température, en plus ou en moins par rapport à la température de pose, l’ouvrage aura tendance à se dilater ou à se rétracter.

Si elle n’est pas bloquée (ouvrage posé en aérien, ou en fouille ouverte avec remblayage différé), la variation de longueur L d’un ouvrage en WEHOLITE aura pour valeur :

ΔL = L x coefficient dilatation x Δtempérature

Dans laquelle le coefficient de dilatation du PEHD est égal à 1,7.10^-4 m/m/°C, soit 0,17 mm/m/°C.

Lorsqu’il est soumis à une contrainte, un matériau plastique se déforme, et cette déformation s’amplifie dans le temps. C’est ce que l’on appelle le fluage.

La norme ISO 9967 définit le mode opératoire pour la détermination du taux de fluage de tubes en matériau thermoplastique.

Cette norme précise les conditions de ce fluage en conditions réelles :

« L’expérience montre que, lorsqu’un tube est installé dans le sol conformément à un code de pose approprié, une augmentation de la déformation peut être observée. Cette période variera en fonction du sol et des conditions d’installation mais généralement, ne dépasse pas deux ans. »

Ce qui se traduit pour les produits WEHOLITE par :

• L’apparition d’une déformation à court terme : au premier chargement, immédiatement après la mise en œuvre et le remblai ;
• L’évolution vers une déformation à long terme : après stabilisation du couple sol /tuyau, ceci à une échéance de maxi de plus ou moins deux ans. Passée cette période de deux ans, il n’y a donc plus d’évolution à attendre.

Toutes ces déformations sont parfaitement normales et prévisibles : elles se calculent, selon le modèle de calcul du Fascicule 70.I ou par la modélisation aux éléments finis, et sont vérifiées en fonction de limites normatives et / ou d’application.

Les tubes WEHOLITE sont en Polyéthylène Haute Densité (PEHD), grade PE 100 selon NF EN 12201-1

Les produits WEHOLITE sont produits à partir de résine de type PE100, identique à celle utilisée pour la fabrication des tubes pression PEHD utilisés pour la distribution de gaz ou d’eau potable (respectivement, tubes selon NF EN 1555 et NF EN 12201-2)

TEPPFA (Association Européenne des tubes et raccords plastiques) apporte, dans une étude publiée en 2019, les éléments qui permettent de valider une durée de vie de 100 ans pour les tubes et raccords en PEHD.

En voici les points clefs :

• D’un point de vue durée de vie expérimentale, les caractéristiques de résistance en contrainte de la matière première sont déterminées de façon normative à 50 ans, par des essais de vieillissement accélérés, menés à 23°C et plus ;
• D’un point de vue durée de vie réelle, considérant :
  • Qu’un facteur de sécurité partiel est appliqué sur cette contrainte maximale pour la définition de la contrainte de service ;
  • Que la température dans le sol est toujours inférieure à la température d’essai ;
  • Que l’épaisseur de paroi des tubes et raccords est toujours supérieure ou égale au mini de conception ;
  • Que les contraintes d’exploitation pendant toute la durée de vie de l’ouvrage restent toujours en deçà des contraintes maximales ;

Il est admis qu’une canalisation constituée de tubes et raccords en PEHD de type PE80 ou PE100 a une durée de vie au moins égale à 100 ans.

Cette affirmation est également vérifiée sur le terrain par l’étude de tubes mis en œuvre sur une longue période puis réexcavés à des fins d’essai.

Un raccourci couramment emprunté est de s’appuyer sur la rigidité annulaire, ou classe de rigidité (CR), pour préjuger de la performance mécanique d’un système de canalisations. Il arrive en effet parfois d’entendre : « Plus le CR est élevé, plus le système sera résistant et durable » !

Mais en fait, ce n’est pas tout à fait aussi simple !

Pour apprécier la performance mécanique d’un système de canalisations, il faut prendre en compte tous les paramètres relatifs :

• à la canalisation : avec ses caractéristiques mécaniques et dimensionnelles,…
• à ses conditions de mise en œuvre : profondeur, nature de l’enrobage, nature du compactage, blindage, présence de nappe,…
• à ses conditions d’exploitation : trafic, stockage,…

Les caractéristiques mécaniques et dimensionnelles des canalisations comprennent tous ces paramètres :

1. Diamètre extérieur
2. Diamètre intérieur
3. Épaisseur de paroi
4. Rigidité annulaire spécifique (CR ou SN)
5. Taux de fluage
6. Contrainte admissible à court terme
7. Coef. d’amplification de contrainte

Le dimensionnement va dépendre de tous ces éléments, tous différents d’un produit à un autre et d’un matériau à un autre.

La performance mécanique d’une solution technique ne se résume donc pas à la seule valeur du CR de ses composants !

Et comme tous ces paramètres ne s’inventent pas, nos équipes sont à votre disposition pour vous accompagner dans le dimensionnement mécanique de vos projets.

La réglementation française, dans l’arrêté du 29 mai 1997, impose que l’innocuité de tout matériau destiné à être utilisé au contact avec de l’eau destinée à la consommation humaine soit vérifiée.

Pour les matières plastiques, cette innocuité est contrôlée par deux organismes accrédités (EUROFINS ou CARSO), et est confirmée par la délivrance d’une Attestation de Conformité Sanitaire (ACS).

Le WEHOLITE dispose d’une ACS délivrée par le CARSO ; les produits WEHOLITE peuvent donc parfaitement être utilisés au contact avec de l’eau destinée à la consommation humaine.

De même, pour les animaux d’élevage, l’ANSES recommande le recours à des produits certifiés par ACS pour la distribution et le stockage de l’eau destinée à l’abreuvement.

Attention, un matériau de qualité alimentaire ne peut pas être utilisé dans les installations fixes de stockage et de distribution d’eau destinée à la consommation humaine.

Le pH n’est pas l’élément permettant de valider l’application ou non du WEHOLITE avec des effluents agressifs ou des produits chimiques.

Afin de s’assurer de la compatibilité du PEHD avec ces produits, il convient de connaitre :

• La nature du ou des composés chimiques présents,
• La ou les concentrations,
• La température du fluide.

En fonction de ces informations, le document de référence ISO/TR 10358, qui recense 427 composés chimiques d’usage courant, permet de vérifier l’adéquation du PEHD avec le fluide en contact.

Les tubes en PEHD sont conçus pour des usages en continu, avec de l’eau, jusqu’à 40°C, et pour des applications sans pression jusqu’à 60°C en pointe.

Les applications avec des effluents chauds, au-delà de 25°C, nécessitent des précautions particulières, et notamment l’application de caractéristiques mécaniques spécifiques pour la conception structurelle.

Les cuves de conception « PEHD chaudronné » telles que celles produites en WEHOLITE ne sont pas autorisées par la réglementation française pour le stockage de carburant.

Les réservoir en PEHD sont autorisés uniquement pour les installations de stockage « privées », mais par exemple jamais pour une station-service (sur les ICPE = uniquement cuve acier ou polyester).

Pour ces installations « privées », les réservoirs en PEHD doivent être rotomoulés et conformes à la norme NF EN 13341.

La solution traditionnelle pour constituer un bassin d’orage au sein d’un bâtiment est de le réaliser en béton armé, dans le cadre du gros œuvre.

Une solution alternative qui est parfois mise en œuvre par les donneurs d’ordre est de réaliser un collecteur stockant surdimensionné, « encastré » dans le gros œuvre, c’est-à-dire rendu inaccessible par le gros œuvre, enterré par exemple sous dallage.

Selon nous, ce type de réalisation doit respecter au moins 3 règles :

1. Il ne doit y avoir aucune action des fondations du bâtiment sur l’ouvrage de rétention ;
2. La durée de vie attendue de l’ouvrage de rétention doit être au moins équivalente à celle de la construction ; en ce sens, la durée de vie d’un ouvrage en PEHD sera nettement meilleure que celle d’un ouvrage en acier galvanisé, les documents de référence en la matière donnent respectivement 50 à 70 ans pour l’acier, 100 ans et plus pour le PEHD
3. Les DTU de plomberie en général (aussi bien alimentation en eau qu’évacuation) excluent, pour les canalisations encastrées dans le gros œuvre, les assemblages par raccord à serrage mécanique ou bague à joint, solution que nos systèmes en acier ne permettent pas. Pour respecter ce principe général, nous pouvons proposer la solution WEHOLITE qui elle offre un système qui peut être 100% soudé. Attention, dans ce cadre, les rehausses devront remonter jusqu’au niveau fini et les réseaux évacuation devront également respecter ce principe : réseau sous dallage en tubes PEHD soudé, ou tubes PVC collés pénétrant dans des réservations prévues dans les rehausses, au-dessus du niveau NPHE, comme pour un ouvrage en béton.

Sauf dans le cas où l’étude géotechnique préalable conduirait à proposer une autre solution, un ouvrage WEHOLITE doit être posé sur un lit de pose, d’une hauteur de 10 cm au minimum, constitué de matériaux propres 0/10 contenant moins de 12 % de fines (particules inférieures à 80 microns). Le lit de pose doit constituer un appui continu, de sorte que les buses constituant l’ouvrage y reposent tout le long du fût.

Un matériau d’apport est recommandé mais le réemploi des terres extraites et expurgées des gros éléments (D < 40 mm), sous réserve de l’accord du géotechnicien, est envisageable lorsque leur nature et leur teneur en eau permettent leur mise en œuvre, et notamment leur compactage jusqu’à atteindre l’objectif défini.

L’enrobage (assise et remblai de protection) doit être réalisé jusqu’à une hauteur de 10 cm au-dessus de la génératrice supérieure de l’ouvrage. L’apport du matériau d’enrobage (par couches successives d’une épaisseur maximale de 30 cm) doit être homogène et équilibré tout autour de l’ouvrage ; le compactage doit être réalisé exclusivement sur les parties latérales de la tranchée, hors de la zone occupée par l’ouvrage, afin d’obtenir un calage efficace des flancs.

Les moyens de compactage seront adaptés au matériau et à l’objectif de densification, et ne devront pas porter atteinte à la conduite (privilégier une épaisseur de couche et une énergie de compactage modérées). Le compactage est réalisé, comme pour tout type de canalisation, conformément à la norme NF P 98-331.