Introduction
Les valeurs du test de perforation dynamique (test de chute de cône) selon EN ISO 13433 sont souvent indiquées sur les fiches techniques des géotextiles et sont donc incluses dans les spécifications de conception des géotextiles de protection. Cette note technique explique pourquoi les valeurs de chute du cône ne constituent pas un indicateur de la performance de conception pour la protection des membranes de recouvrement dans les décharges.
Contexte
Les normes d'application du marquage CE pour les géotextiles et les produits connexes utilisés dans le confinement des déchets solides (EN 13257) et le confinement des déchets liquides (EN 13265) comprennent des exigences pour la détermination de la fonction de protection du géotextile. Les méthodes d'essai harmonisées mentionnées dans ces normes sont l'essai de perforation dynamique par chute de cône (EN ISO 13433), l'essai de perforation statique CBR (EN ISO 12236) et l'essai d'efficacité de protection (EN 13719).
Parmi les trois tests, le test de perforation dynamique (chute de cône) n'est pas le plus pertinent, mais il est souvent évoqué car il est le plus simple à réaliser. La procédure implique la mesure du diamètre d'un trou fait par un cône métallique de 50 mm lâché de 0.5 m sur un échantillon de géotextile serré dans un bloc circulaire et suspendu à l'air frais. Cela signifie que le géotextile est capable de se déformer librement dans le plan vertical.
Figure 1 : Test de perforation dynamique (test de chute de cône) selon EN ISO 13433
Le test CBR de perforation statique présente des similitudes avec le test de chute de cône, mais est un peu plus pertinent. La procédure implique la mesure de la force nécessaire pour pousser un piston métallique de 50 mm de diamètre à travers un échantillon de géotextile serré dans le même agencement que celui décrit ci-dessus.
Le test d’efficacité de protection est le plus pertinent pour la performance de protection d’un géotextile. La procédure implique la mesure de la déformation dans la géomembrane protégée posée sur un tapis en caoutchouc suite à des billes métalliques de 20 mm de diamètre placées sur le géotextile et chargées par une plaque d'acier dans une plage de pressions. Le test évalue l'interaction du géotextile avec la géomembrane qu'il protège. Il s'agit d'un test plus complexe et plus coûteux et il est donc rarement indiqué sur les fiches techniques.
Figure 2 : Test de perforation statique (test CBR) selon EN ISO 12236
Figure 3 : Test d'efficacité de protection selon EN ISO 13719
Pertinence du test de perforation dynamique
L'essai dynamique de perforation est un essai d'indice donnant une mesure de la résistance à l'endommagement du géotextile lui-même. L'essai a été développé pour simuler la chute de gros granulats sur un géotextile lors de l'installation – comme dans la construction d'une route – où le géotextile est posé sur une couche de fondation très meuble. Il n’existe aucune corrélation connue entre le test de perforation dynamique et la capacité d’un géotextile à protéger une géomembrane, et d’ailleurs la norme elle-même l’indique : « la validité de ce test pour certains types de produits doit être examinée avec attention, car le principe du test peut ne pas être applicable » (BSI, 2006b).
Le test privilégie les géotextiles capables de s’étirer et de se déformer énormément – ce qui n’est pas du tout idéal pour protéger une géomembrane relativement rigide. En fait, les géotextiles qui présentent de bonnes valeurs de résistance dynamique à la perforation ont tendance à avoir de mauvaises valeurs de résistance statique à la perforation (CBR). Il a été démontré que la résistance à la perforation statique CBR est directement corrélée à la protection de la géomembrane (Jones, Shercliff & Dixon, 2000 : Shercliff, 1996).
Conclusions
Il existe trois méthodes de test disponibles liées à la perforation. L’essai dynamique de chute de cône de perforation (EN ISO 13433) n’est pas le plus pertinent et ne donnera pas une indication adéquate d’une bonne protection de la géomembrane dans les situations de recouvrement de décharges. Le test de perforation statique CBR (EN ISO 12236) est largement utilisé dans toutes les spécifications de recouvrement de décharges car il constitue un bon indicateur de la protection des géomembranes et un test facile à réaliser. Le test d'efficacité de protection (EN 13719) est le test le plus pertinent mais peu utilisé car il s'agit d'un test complexe et coûteux. Un géotextile avec une valeur de chute de cône de perforation dynamique inférieure à celle spécifiée ne devrait pas exclure l'utilisation de ce géotextile pour la protection de la géomembrane si le géotextile a un résultat satisfaisant au test CBR de perforation statique.
Bibliographie
Standards Institution (2006a) EN ISO 12236:2006 Géosynthétiques – Test de perforation statique (test CBR).
Standards Institution (2006b) EN ISO 13433:2006 Géosynthétiques – Test de perforation dynamique (test de chute de cône).
Standards Institution (2002) EN 13719:2002 Géotextiles et produits associés – Détermination de l'efficacité de protection à long terme des géotextiles en contact avec des barrières géosynthétiques.
Standards Institution (2016a) EN 13257:2016 Géotextiles et produits associés – Caractéristiques requises pour une utilisation dans l'élimination des déchets solides.
Standards Institution (2016b) EN 13265:2016 Géotextiles et produits associés – Caractéristiques requises pour une utilisation dans les projets de confinement des déchets liquides.
Jones, D.R.V., Shercliff, D.A., Dixon, N. (2000) Difficultés associées à la spécification des géotextiles de protection utilisant uniquement le poids unitaire, Proc. 2e Conférence européenne sur les géosynthétiques, Bologne, Italie, pp. 581-586.
Shercliff, D. (1996) Optimisation et test des géotextiles de protection de revêtement utilisés dans les décharges. Proc. 1ère Conférence européenne sur les géosynthétiques, Maastricht, Pays-Bas, pp. 823-828.