Conseils sur les géotextiles : Méthodes normalisées de mesure

Propriétés physiques

Les propriétés physiques des géotextiles comprennent principalement la détermination de la masse par unité de surface et de l'épaisseur.

Pour les essais de masse surfacique, dix échantillons d'une surface de 10 000 cm² sont découpés. Chaque échantillon est pesé individuellement sur une balance, en fonction de son numéro de série, avec une précision de 0,01 g.

Pour la mesure d'épaisseur, dix échantillons représentatifs sont sélectionnés. Leur surface ne doit pas être inférieure à celle de la plaque de référence. Chaque échantillon est placé à plat entre la plaque de référence et le pied presseur. Ce dernier est abaissé délicatement jusqu'à ce que la pression appliquée sur l'échantillon soit de 2 MPa. Le chronométrage commence au contact et la mesure d'épaisseur est effectuée après 30 secondes, avec une précision de 0,01 mm.

Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques des géotextiles comprennent principalement les essais de traction sur grande largeur, les essais de résistance à la déchirure trapézoïdale, les essais de résistance à la perforation CBR et les essais de résistance à la perforation.

Parmi ces essais, l'essai de traction sur grande largeur est l'un des indicateurs de qualité les plus importants pour les géotextiles. Pour cet essai, au moins cinq éprouvettes sont prélevées dans le sens machine et le sens travers, avec des dimensions minimales de 200 mm × 200 mm. Après un conditionnement de 24 h dans des conditions environnementales standard, l'essai est réalisé avec une longueur utile de 100 mm. Une machine d'essai de traction à vitesse d'allongement constante est utilisée, avec une vitesse de chargement de 20 mm/min.

Pour l'essai de résistance à la déchirure trapézoïdale, des éprouvettes trapézoïdales sont sélectionnées et conditionnées pendant 24 h dans des conditions standard. Elles sont fermement fixées par les mâchoires supérieure et inférieure de la machine d'essai de traction. La charge externe est augmentée progressivement de sorte que le petit côté de l'éprouvette trapézoïdale se déchire lentement le long de la coupe vers le grand côté jusqu'à rupture complète. Une machine d'essai de traction à vitesse d'allongement constante est utilisée, avec une vitesse de traction de 100 mm/min.

L'essai de résistance à la perforation CBR des géotextiles consiste à fixer l'éprouvette à l'aide d'un anneau de serrage spécifique. Après un conditionnement de 24 h dans des conditions standard, un piston cylindrique à extrémité plate de 50 mm de diamètre est appliqué contre l'éprouvette à une vitesse de 60 mm/min jusqu'à rupture. Une machine d'essai de traction à vitesse d'allongement constante est également utilisée pour cet essai.

Propriétés hydrauliques

Les propriétés hydrauliques comprennent le test de taille d'ouverture apparente (AOS) et le test de perméabilité verticale.

Les méthodes de test AOS comprennent la méthode de tamisage humide, la méthode de tamisage à sec, la méthode de traitement d'images numériques et la méthode de filtration de fluides, parmi lesquelles la méthode de tamisage à sec est la plus couramment utilisée.

Dans la méthode de tamisage à sec, l'échantillon de géotextile est soumis à des vibrations à l'aide de billes de verre d'un diamètre spécifique. La masse de billes traversant l'échantillon est mesurée afin de calculer le pourcentage de passage. L'essai est ensuite répété avec des billes de verre de diamètres différents. Enfin, la courbe de distribution de la taille des pores du géotextile est tracée pour déterminer la taille d'ouverture équivalente.

L'essai de perméabilité verticale utilise la méthode à charge hydraulique constante. Cet essai vise à empêcher l'entraînement des particules de sol par le courant tout en permettant une perméabilité efficace. Ces caractéristiques sont exprimées par le coefficient de perméabilité. Lorsque le gradient hydraulique est de 1, l'épaisseur du géotextile, la différence de niveau d'eau entre l'amont et l'aval, ainsi que la vitesse d'infiltration sont mesurées pour calculer ce coefficient.

Propriétés de durabilité

Les propriétés de durabilité des géotextiles comprennent principalement la résistance au vieillissement oxydatif, la résistance aux acides et la résistance aux alcalis.

Dans les applications d'ingénierie, les géotextiles sont généralement utilisés en permanence. Composés principalement de polymères, ils sont sujets au vieillissement, ce qui peut endommager considérablement les ouvrages. C'est pourquoi les essais de durabilité sont essentiels.

Lors des essais, les échantillons sont soumis à des rayonnements ultraviolets, à une exposition biologique, à des températures basses, à des solutions acides et à des solutions alcalines. La durabilité est évaluée par le taux de rétention de la résistance.

Problèmes et solutions liés aux essais de géotextiles

Dans la pratique, les essais de géotextiles étaient autrefois régis par seulement neuf normes nationales, et la normalisation et le contrôle qualité étaient souvent en retard par rapport à la production et à l'application des produits. Par la suite, le nombre de normes nationales est passé à dix-sept, couvrant la sélection des échantillons et la préparation des essais, la détermination de la masse surfacique, les essais de perméabilité verticale, les essais de traction sur grande largeur, les essais de résistance au déchirement trapézoïdal, les essais de dimension d'ouverture apparente, la résistance au vieillissement oxydatif et la résistance aux solutions acides et alcalines.

Avec l'amélioration continue des normes, de nombreuses entreprises accordent désormais une attention accrue aux essais, mettent en œuvre activement les nouvelles normes et perfectionnent leurs systèmes de contrôle qualité. L'utilisation d'instruments de haute précision et le renforcement des compétences techniques et managériales du personnel d'essai ont permis d'améliorer encore les niveaux de contrôle et la qualité globale des produits. Durant la production, plusieurs problèmes courants peuvent survenir et nécessitent une attention particulière.

Contradictions dans les résultats des tests de qualité

(1) Si la qualité du matériau est uniforme.

Les géotextiles ne doivent pas présenter une uniformité locale tout en étant globalement hétérogènes. Par conséquent, si différents échantillons prélevés sur un même géotextile présentent une qualité relativement uniforme, la différence entre leurs résultats d'essai ne doit pas être significative. Le coefficient de variation et l'écart type des indicateurs d'essai permettent d'évaluer l'uniformité du matériau. Lorsque les résultats d'essai diffèrent en raison d'une hétérogénéité du matériau, le résultat le plus faible doit être retenu pour déterminer si le géotextile répond aux exigences de qualification.

(2) Examen de la normalisation des tests.

Cela est lié au niveau technique du personnel d'essai et à la précision des instruments de test. Plus la compréhension du processus d'essai est approfondie, plus les compétences techniques du personnel sont élevées et plus la précision des instruments est grande, plus les résultats des essais seront exacts. Les procédures d'essai des géotextiles ne sont pas particulièrement complexes. Pourvu que les techniciens comprennent clairement l'objectif, les procédures et le déroulement des essais et les appliquent avec soin et rigueur, des résultats fiables peuvent être obtenus.

(3) Examen et analyse des spécimens.

Même pour des géotextiles de qualité homogène, des essais répétés peuvent ne pas donner des résultats identiques. En cas de qualité non homogène du matériau ou d'erreurs d'essai, les résultats peuvent ne pas être conformes aux exigences. Augmenter la fréquence des essais et utiliser la valeur moyenne des résultats permet de déterminer si le géotextile répond aux normes de qualité.