SYSTÈME DE CANALISATIONS ASSAINISSEMENT PVC. Bipeau CR16

Transcription

1 SYSTÈME DE CANALISATIONS ASSAINISSEMENT PVC Bipeau CR16

2 1 LE TUBE PVC Bipeau CR16 La réponse en matière d assainissement public ou privé. Une solution renforcée pour les réseaux d assainissement. 1. Domaine d application Les tubes Bipeau CR16 sont destinés à la réalisation de réseaux d assainissement gravitaire séparatifs ou unitaires. Ils sont essentiellement utilisés pour les eaux usées et les eaux pluviales. Les tubes Bipeau CR16 sont généralement enterrés, mais peuvent également être posés en aérien (encorbellement). Ils bénéficient de la marque de qualité délivrée par l AFNOR et répondent aux exigences de la norme NF EN Structure du Bipeau CR16 PVC Expanse Expansé Compact PVC Compact 2. Le matériau Le tube Bipeau CR16 est un tube en PVC coextrudé. Insensible à la corrosion interne ou externe, résistant à l abrasion et bénéficiant d une rigidité très élevée, le tube Bipeau CR16 est la réponse idéale pour les réseaux d assainissement publics ou privés. 3. La structure du tube Le tube Bipeau CR16 est constitué de 3 couches parfaitement solidaires en PVC : 2 couches en PVC compact constituant les peaux internes et externes. Elles font l objet d une formulation spéciale, à base de résine vierge permettant de satisfaire à des critères spécifiques : bonne résistance aux UV et à l abrasion. 1 couche de PVC expansé constituant le «cœur» de la paroi. Cette couche intermédiaire contient du PVC recyclé. PVC Compact Bipeau CR 16 La structure du Bipeau CR16, assimilable mécaniquement à une poutre en I, présente une inertie, à poids égal, nettement supérieure à celle des tubes à paroi compacte. Le schéma ci-contre illustre la répartition des efforts dans le tube sous l effet des charges extérieures : les contraintes les plus fortes sont supportées par les peaux, constituées de PVC compact, alors que la couche en PVC expansé constitue la fibre neutre, qui a peu d effet sur la résistance mécanique du tube. La structure du Bipeau CR16 l autorise à accepter dans son «cœur» des matières recyclées tout en conservant ses caractéristiques mécaniques. e Fibre neutre D

3 2 4. Le procédé de fabrication coextrusion Les tubes sont fabriqués en continu : deux extrudeuses en tête de ligne permettent de produire en même temps le PVC compact et le PVC expansé. Le PVC compact est alimenté en deux flux dans un outillage de coextrusion. Ces deux flux formeront les peaux externe et interne du tube, entre lesquelles on introduit la veine de matière expansée. L ébauche multicouche ainsi constituée est ensuite mise sous forme tubulaire : d abord à chaud, en phase pâteuse, par l intermédiaire d un outillage d extrusion spécifique; on assure ainsi la parfaite liaison entre les 3 couches ; puis à froid, par calibrage dans un bac sous vide à pulvérisation d eau Le reste de la ligne d extrusion est constitué par : des bacs de refroidissement complémentaires, une tireuse, une marqueuse, une scie-chanfreineuse, un dispositif de formage des emboîtures avec joint bloqué, serti à chaud, un système de palettisation automatisé. 5. Les propriétés du tube Bipeau CR16 Le tube Bipeau CR16 possède les caractéristiques générales du PVC (tenue chimique, inertie électrique et bonne résistance aux chocs et à l abrasion). Il possède en outre une rigidité annulaire particulièrement élevée de 16 kn/m2 qui lui permet d être posé dans les conditions les plus difficiles faible profondeur jusqu à 0,40 m avec charges roulantes et grande profondeur jusqu à 10 m sols difficiles nappe phréatique. Darmstadt 8. Résistance à l abrasion 7. Résistance chimique L utilisation de tubes en PVC permet, dans la plupart des circonstances, de répondre aux problèmes de corrosion susceptibles d affecter d autres canalisations. Tableau de résistance aux produits chimiques Les tableaux de résistance chimique du PVC se trouvent dans le Rapport Technique ISO/TR Insensibilité du PVC aux terrains agressifs naturels Les qualités du PVC lui permettent de résister aux produits susceptibles d être rencontrés dans des sols naturels agressifs (eau de mer, sulfates ), ainsi qu aux sols rapportés pouvant servir à l enrobage des tubes (mâchefer utilisé en remblai et posant des problèmes de corrosion à d autres matériaux). l H S Il résiste notamment : aux constituants naturels du terrain : sels minéraux (chlorures et sulfates qui dégradent métaux et ciment), acides humiques aux constituants des engrais agricoles présents 2 dans les terres arables : ammoniac, phosphates, nitrates à l attaque des bactéries. Aucune protection particulière ne s impose pour la mise en œuvre de canalisations PVC dans des terrains agressifs naturels. Résistance à l H 2 S Le PVC est particulièrement reconnu pour sa résistance naturelle et permanente à l H 2 S. Le transport de certains fluides (eaux usées, eaux vannes) et leur fermentation à l intérieur des canalisations peut conduire au dégagement d hydrogène sulfuré (H 2 S) dont la combinaison avec l oxygène de l air conduit à la formation d acide sulfurique (H 2 SO 4 ). Les canalisations en PVC sont insensibles à ces réactions chimiques. L abrasion est un phénomène d usure de la paroi intérieure des tubes. Elle est engendrée par les rayures ou les chocs provoqués par les particules solides transportées par le liquide contenu dans le tube. L action de ces particules augmente avec la vitesse de déplacement du liquide dans la canalisation. Le PVC possède une excellente résistance à l abrasion contrairement à d autres matériaux. Cette résistance à l abrasion du PVC est un atout majeur dans le transport de liquides chargés de particules abrasives, et particulièrement dans les réseaux d assainissement qui véhiculent des eaux chargées de particules solides. Tests Plusieurs études mettent particulièrement en évidence l excellente résistance du PVC à l abrasion : L Institut d Hydraulique de l École Supérieure de Darmstadt (Allemagne) a pratiqué des essais selon la norme DIN 1230 partie 2 : des tronçons de tubes de à mm de long et de DN 300 mm ont été soumis à des flux alternés d eau chargée d abrasifs, par l intermédiaire d une machine automatique. Les résultats des tests de Darmstadt (voir diagramme ci-contre) sont très favorables au PVC. L Institut Municipal d Essais de Matériaux de Wuppertal (Allemagne) a soumis des anneaux de tubes de différents diamètres et de différents matériaux à une rotation de m/s (voir schéma ci-dessous). Les résultats donnent des résultats similaires à ceux de l étude Darmstadt. Les références multiples et très anciennes des réseaux confirment ces excellents résultats de résistance à l abrasion des tubes en PVC. Méthode de Darmstadt Résultats d abrasion selon la méthode de Darmstadt Abrasion 3,0 2,5 2,0 1,5 1, Matériaux composites Béton PVC Nombre de cycles 3 6.Résistance aux chocs La résistance aux chocs des tubes Bipeau CR16 dépasse largement les exigences de la norme NF EN La capacité d absorption des chocs par le Bipeau CR16 est parfaitement adaptée aux conditions d utilisation et de pose sur les chantiers d assainissement (chutes de pierres ou d outils dans la tranchée). Autres avantages de l utilisation du PVC Étant donné les qualités naturelles du PVC décrites précédemment, les tubes en PVC ne nécessitent aucun revêtement intérieur ni extérieur (contrairement à d autres matériaux), évitant ainsi tous les risques liés à la présence de ces revêtements : décollement fissuration usures corrosion Les coupes de tubes sur chantier sont simples et sûres. Abrasion (μm) PVC Nombre de de rotations (x10 3 ) 3 ) Béton Grés Méthode de Wuppertal Résultats d abrasion selon la méthode de Wuppertal

4 4 5 EN Rigidité annulaire Le critère de classification des tubes en fonction de leur rigidité est la classe de rigidité (CR) du tube. La connaissance de la classe de rigidité d un tube PVC permet de déterminer les conditions dans lesquelles il peut être utilisé. En particulier, elle permet de connaître la profondeur à laquelle le tube peut être enterré, en fonction de critères liés à la nature du sol (présence d une nappe phréatique ), aux conditions de remblaiement (qualité de compactage ) ainsi qu aux charges exercées sur le terrain (importance des charges roulantes ). Les matériaux dits «rigides», tels que le béton et la fonte dans certains cas, supportent seuls les sollicitations, car leur déformation sous l effet d une charge est inférieure à celle d un terrain, même compacté. Le tube Bipeau CR16 permet de faire participer le sol à la résistance aux charges extérieures tout en reprenant dans sa propre paroi une contrainte importante. C est en fait le couple «tube/ terrain» qui s oppose à la contrainte reçue. Ainsi, les contraintes n entraînent jamais la rupture mécanique du tube. L essai suivant, réalisé selon la norme NF EN ISO 9969, permet de mesurer le module de rigidité d un tube en PVC. La classe de rigidité est déduite de ce module*. L essai consiste à placer un échantillon de tube, conditionné au préalable à 23 C, entre deux plateaux horizontaux que l on resserre jusqu à obtenir une déformation égale à 3 % du diamètre intérieur du tube. On mesure alors la force appliquée sur les plateaux pour obtenir cette déformation, et on calcule le module de rigidité (en kn/m 2 ) par la formule suivante : Module de rigidité = ( 0, ,025 ) = avec = déformation (m) di = diamètre intérieur du tube (m) f = force d écrasement (kn) L = longueur de l éprouvette (m) L x di x f 10. Flexibilité annulaire La flexibilité annulaire permet aux tubes de se déformer et de s adapter aux contraintes de leur milieu d installation, évitant ainsi toute rupture. Aussitôt le sol tassé, la canalisation est stable et sans tension. L essai précédemment décrit est prolongé jusqu à une déformation du tube égale à 30 % du diamètre intérieur, à vitesse constante, conformément à la norme NF EN ISO Les tubes coextrudés Bipeau CR16 passent cet essai sans difficulté, comme le montrent les photos ci-contre. D 30% Tube correct tangente Bipeau CR16 après 15 % de déformation * Nous obtenons la classification en fonction du module de rigidité du tube. Pour le tube Bipeau CR16, le module de rigidité est supérieur ou égal à 16 kn/m 2. D 30% Tube incorrect tangente Bipeau CR16 après 30 % de déformation Cette déformation de 30 % est bien supérieure à la valeur limite de 10 % d ovalisation à long terme retenue dans le fascicule 70. De plus : La capacité hydraulique des tubes en PVC n est pas sensiblement affectée par cette ovalisation. Les assemblages des tubes Bipeau CR16 sont testés en pression et dépression selon la norme NF EN 1277 dans le cadre de la marque de qualité A Cette déformation de 30 % est bien supérieure à la valeur limite de 10 % d ovalisation à long terme retenue dans le fascicule 70, ce qui donne une grande sécurité d utilisation.

5 Dimensionnement hydraulique du réseau 12. Gamme de tubes 14. Assemblage Le dimensionnement hydraulique des canalisations d assainissement gravitaire en PVC est effectué en utilisant la formule de Colebrook suivant la norme NF EN 752. Pour des tuyaux circulaires pleins, la vitesse de l écoulement est donnée par l équation : Les tubes Bipeau CR16 sont de couleur gris clair (réf. proche du RAL 7037), conformément à la norme NF EN Les tubes Bipeau CR16 sont en longueur L=3m hors tout. Ils sont prémanchonnés et équipés d un joint bloqué, serti à chaud. L extrémité mâle possède un marquage indiquant la profondeur d emboîtement à respecter lors de l assemblage de deux tubes. Les tubes Bipeau CR16 sont munis d un joint bloqué, serti à chaud lors du formage de la tulipe Pour l emboîtement des tubes BIPEAU CR16 l utilisation du lubrifiant ARMOLUB est préconisé. L assemblage est rendu de ce fait sûr et aisé. (fiche de montage disponible sur le site internet). où : V est la moyenne de la vitesse de l écoulement dans une section transversale, exprimée en mètres par seconde (m/s) g est l accélération de la pesanteur, exprimée en mètres par seconde au carré (m/s 2 ) D est le diamètre intérieur du tube, exprimé en mètres (m) J E est le gradient hydraulique (perte de charge par unité de longueur), sans dimension k est la rugosité équivalente de la conduite, exprimée en mètres (m) v est la viscosité cinématique du fluide, exprimée en mètres carrés par seconde (m 2 /s) Dans le cas de tubes partiellement remplis ou de tubes avec des sections non circulaires, la vitesse de l écoulement est donnée par l équation ci-dessus en remplaçant D par 4Rh où Rh est le rayon hydraulique (section mouillée divisée par le périmètre mouillé). Le logiciel assainissement du STR PVC permet d effectuer très simplement les calculs du dimensionnement hydraulique du réseau en utilisant les diamètres intérieurs indiqués dans le tableau du paragraphe 15. Les valeurs des coefficients k recommandées (0,05 mm pour les eaux pluviales et 0,5 mm pour les eaux usées) traduisent la rugosité extrêmement faible du PVC. En particulier, il résulte de cette faible rugosité une capacité d autocurage permanent et un entretien réduit au minimum, sans les risques d engorgement ni d obstruction des autres réseaux (la valeur limite d autocurage du Bipeau CR16 est 0,4 m/s). D maxi DN Épaisseur mini e * Classe de Rigidité CR16 D maxi extèrieur tulipe 125 5, , , , , , , ,8 730 * A titre indicatif 13. Marquage Pour permettre leur traçabilité, les tubes Bipeau CR16 sont marqués comme suit : PIPELIFE BIPEAU CR16 51/5 A PVC 200 CR16 xx xxx xx L e DN Joint bloqué serti à chaud lors du formage de la tulipe Ce joint est capable d absorber les différentes contraintes du terrain et d assurer l étanchéité de la canalisation. Cette technologie garantit la fiabilité et l étanchéité des réseaux. Indémontable du fait de sa solidarité totale avec le tube (cf. schéma ci-contre), ce joint contribue à la sécurité des réseaux d assainissement gravitaire. 15. Mise en œuvre La mise en œuvre du tube en tranchée doit être effectuée conformément aux règles de l art définies dans le fascicule 70* et la norme par le graphique de la page suivante. La profondeur d enfouissement du tube Bipeau CR16 est donnée NF EN Dans le cas de mises en œuvre particulières des tubes, nous consulter. Grâce à sa rigidité élevée et sa rectitude optimale, le tube Bipeau CR16 peut être posé avec de faibles pentes allant jusqu à 3/1000. Utilisation du logiciel assainissement du STRPVC pour le dimensionnement mécanique: Le logiciel assainissement du STR PVC permet d effectuer les calculs de dimensionnement mécanique du réseau. Pour le Bipeau CR16, étant donné que les caractéristiques des tubes CR16 ne sont pas prises en compte dans la base de données du logiciel**, vous trouverez ci-dessous les paramètres à saisir dans la fenêtre qui apparaît en cliquant dans la zone de renseignement «Matériau» puis «Autres plastiques»: DN Diamètre extérieur Diamètre intérieur Epaisseur , , , , , , , ,8 Joint bloqué serti à chaud (vue en coupe) Rigidité annulaire minimale (kn/m2) = 16 Coefficient de fluage (RASv/RASi) = 0,5 Contrainte admissible à court terme (MPa) = 45 Coefficient d amplification de contrainte = 1 Marque commerciale N marque usine Diamètre extérieur N de lot * Fascicule du Cahier des Clauses Techniques Générales (CCTG) pour les marchés publics de travaux ** A la date d édition de cette documentation

6 8 Hauteur du remblai (m) 0 0,10 0,20 0,30 0,40 0, envir onnent Critères d acceptabilité selon le fascicule 70 pour canalisations Bipeau CR16 SOL G1 SOL G2 SOL G3 SOL G4 q 4 q 5 CNV NC q 4 q 5 CNV NC q 4 q 5 CNV NC q 4 q 5 CNV NC Accepté sans charge roulante Accepté avec charge roulante Non accepté Compactage du remblai d enrobage q 4 Compacté contrôlé et validé q 5 Compacté contrôlé et validé CNV Compacté contrôlé non validé NC Non contrôlé Ce tableau a été établi à partir du logiciel assainissement du STR PVC. 16. Conditionnement Les tubes Bipeau CR16 sont commercialisés en palettes, facilitant ainsi leur manutention et leur transport. Le chargement de containers conduit à un conditionnement différent (nous consulter). Diamètre extérieur Épaisseur Longueur* mini (1) (m) Nombre de tubes par palette Nombre de mètres par palette Type de Conditionnement palette Code Article 125 5, Palette 1/1 BIPT125B003C , Palette 1/1 BIPT160B003C , Palette 1/1 BIPT200B003C , Palette 1/1 BIPT250B003C , Palette 1/1 BIPT315B003C , Palette 1/1 BIPT400B003C , Palette 1/1 BIPT500B003C , Palette 3/4 BIPT630B003C16 *Longueur hors tout, emboîture comprise. (1) A titre indicatif 17. Raccords et accessoires pour le système de canalisations Bipeau CR16 PIPELIFE propose une gamme complète de raccords et d accessoires parfaitement adaptés : Coudes Culottes Branchements Augmentations Manchons Selles de piquage Clips pour piquage etc Ces raccords (SDR 34, SDR 41) et accessoires (voir notre catalogue produits) garantissent un réseau d assainissement parfaitement fiable, étanche et durable. Pour son système de canalisations BIPEAU CR16, PIPELIFE préconise les raccords PVC SDR Durabilité des tubes La durée de vie du PVC est, selon des études menées par le TEPPFA (The European Plastic Pipe and Fittings Association), supérieure ou égale à 100 ans. 19. Le tube Bipeau CR16 et le Développement Durable Le tube Bipeau CR16 intègre un taux élevé de matières recyclées tout en conservant ses caractéristiques mécaniques, vérifiées dans le cadre de la marque. L utilisation du tube Bipeau CR16 apporte donc une forte contribution à la protection de l environnement. Groupe de sol G1 G2 Description sommaire Sables et graves propres, concassés (Dmax < 50mm). Sables ou graves peu silteuses Sables ou graves peu argileux G3 Sables et graves très silteux, limons peu plastiques, sables fins peu pollués (IP < 12) G4 Sables ou graves argileux à très argileux, sables fins argileux, limons argiles et marnes peu plastiques (IP < 25) G5 Argiles et argiles marneuses, limons très plastiques (IP > 25)

7 en Europe Sites de production Pipelife France Siège et Site de production Zone Artisanale Gaillon Gaillon Aubevoye Châteauroux Pipelife France, spécialiste du transport des fluides et de la protection des câbles. Adduction Eau Potable, assainissement, évacuation, forage, drainage, Industrie, distribution du gaz gaines de protection pour fibres optiques, câbles de télécommunications et câbles électriques. Pipelife France Site de production Z.I. de la Martinerie Diors (Châteauroux) Pipelife France Site de production Z.I. Secteur E Aubevoye DT-CR Pipelife France - RCS Evreux / Les informations contenues dans cette brochure sont données à titre indicatif et sont susceptibles d évoluer sans avertissement préalable. Tél. : (33) Fax : (33) info@pipelife.fr Tél. : (33) Fax : (33) Tél. : (33) Fax : (33)