FR2659345A1

FR2659345A1 - Un tapis d'etancheite impermeable a l'eau et/ou a l'huile constitue essentiellement d'une couche de substrat, d'une couche d'argile gonflable et d'une couche de couverture.

Info

Publication number: FR2659345A1
Application number: FR9102667A
Authority: FR
Inventors: Heerten Georg; Johannssen Karsten; Muller Volkard
Original assignee: Naue Fasertechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Naue Fasertechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1990-03-06
Filing date: 1991-03-06
Publication date: 1991-09-13
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: SK279787B6; IE910735A1; NO910861L; DK0445788T3; LT3338B; CA2037601A1; TR25986A; ITMI910567A1; SI9110374A; ES2083474T3; HRP931116A2; RU2059034C1; FI910992A0; MY105498A; NO910861D0; YU37491A; HUT62516A; GR3019170T3; LTIP574A; DE4107161A1

Abstract

Un tapis d'étanchéité imperméable à l'eau et/ou à l'huile constitué essentiellement d'une couche de substrat, d'une couche d'argile gonflable et d'une couche de couverture. Tapis d'étanchéité caractérisé en ce que: a) l'argile gonflable est sous la forme pulvérulente ayant une taille de particules parmi lesquelles 90 % sont plus petites que 0,06 mm et approximativement 70 % sont plus petites que 0,002 mm et l'épaisseur de couche d'argile gonflable entre la couche de substrat et la couche de couverture est en relation directe avec la capacité de gonflement de l'argile, b) le matériau textile non tissé utilisé possède un poids par surface et une taille efficace d'ouverture Dw permise au diagramme.

Description

i Un tapis d'étanchéité imperméable à l'eau et/ou à

l'huile constitué essentiellement d'une couche de sub-

strat, d'une couche d'argile gonflable et d'une couche

de couverture ".

La présente invention se rapporte à un tapis d'étanchéité imperméable à l'eau et/ou à l'huile, et

plus particulièrement à un tapis d'étanchéité imper-

méable à l'eau et/ou à l'huile, particulièrement ap-

proprié comme une barrière pour l'eau et/ou l'huile, dans la technique hydraulique pour le contrôle de la pollution de l'environnement, pour la construction de

bassins, de lagunes en tant que dispositif d'obtura-

tion pour les résidus dangereux ou nucléaires, ou pour la rétention de déchets animaux comme par exemple dans

les fermes et autres usages, ainsi qu'il deviendra ap-

parent à ceux versés dans la technique, à la lecture

de la description suivante.

Ce tapis d'étanchéité imperméable à l'eau et/ou à l'huile consiste en une couche de substrat flexible, une couche d'argile gonflable, de préférence

de la bentonite, et une couche de couverture flexible.

Dans le passé, la bentonite a été largement utilisée sous diverses formes pour agir en tant que barrière pour l'eau C'est ainsi qu'il est déjà connu

de fournir des structures résistantes aux infiltra-

tions ou à l'écoulement d'eau Une telle méthode et composition pour empêcher les infiltrations ou le flux de l'eau est décrite dans le brevet US 2 277 286 (Bechner) Comme déjà décrit, la bentonite commerciale est employée pour bloquer les fuites ou le flux des infiltrations d'eau et des structures de types variés

sont de nature à protéger contre les fuites en blo-

quant la route du flux d'eau avec l'argile bentoniti-

que ou hautement colloïdale qui possède la capacité de gonfler et de se gélatiniser au contact de l'eau Une des argiles que l'on à trouvé la mieux appropriée pour cet objectif a été la véritable bentonite obtenue dans

des régions du Wyoning et du Dakota-Sud, quoique d'au-

tres argiles hautement colloïdales ou bentonitiques

qui possèdent la propriétés de gonfler et de se géla-

tiniser dans l'eau à un degré important, sont égale-

ment utiles.

En outre dans le passé, la bentonite finale-

ment divisée a été fabriquée dans un dispositif à la-

minage avec comme couverture du papier absorbant l'eau comme décrit par exemple dans les brevets US 4 048 3734, 4 070 839 et 4 139 588 De tels produits lamifiés sont spécialement développés pour l'emploi comme barrière à l'eau et sont faits avec des feuilles

de carton ondulé Les canaux dans ces feuilles de car-

ton ondulé sont remplis avec de la bentonite finement divisée Lorsqu'un tel placage est placé à la base du bassin et est exposé à de l'eau, l'eau passe à travers la couche supérieure du papier Kraft et est adsorbée

dans le matériau bentonitique En même temps, le pa-

pier perd sa force élastique en raison du processus de mouillage La bentonite a la capacité de se dilater et de gonfler en réponse à l'absorption de l'eau Cette

expansion de la bentonite et la perte de force élasti-

que du papier Kraft entraîne le fait que la feuille de

base et la feuille de couverture ne tiennent plus en-

semble.

Une autre façon pour conditionner le maté-

riau de bentonite en feuilles ou en rouleaux qui peu-

vent être placés au fond du bassin ou lagune de façon à former une barrière étanche à l'eau, est décrite dans le brevet US 4 501 788 (correspondant au brevet européen 80 59 625) dans ledit brevet, on décrit une

méthode pour fournir un tel matériau en feuilles ben-

tonitique tout conditionné en utilisant les étapes suivantes du procédé: a) en utilisant un matériau en feuilles de polyester

comme support (par exemple un tissu poreux non tis-

sé) ayant la capacité de permettre que les gaz s'é-

chappent à travers celui-ci dans une direction la-

térale, b) en appliquant un adhésif à la surface supérieure de cette feuille, l'adhésif étant formé d'une colle du type amidon,

c) en appliquant approximativement de 63,5 mm de ben-

tonite sur le sommet de l'adhésif, d) en pulvérisant une deuxième couche d'adhésif sur le sommet de la bentonite,

e) en plaçant un canevas léger ou un matériau à mail-

les sur le haut de l'adhésif, f) en roulant à la presse la combinaison cidessus en un matériau en feuilles aplati allongé, g) en cuisant le matériau en feuilles dans un four long à approximativement 137,70 C de façon à chasser toute l'humidité du matériau en feuilles et de la

bentonite, par cuisson.

Non seulement ce procédé ci-dessus est in-

commode, coûteux et consommateur de temps, mais aussi

la feuille support et la feuille de couverture per-

dent leur contact fermement collé avec les autres,

lorsque mouillés C'est un inconvénient très impor-

tant, car la couche de bentonite agit à l'état humide comme un chemin glissant sur les côtés du bassin ou d'autres emplacements Cet effet glissant est en outre augmenté par l'adhésif dissout à l'état humide. C'est pourquoi d'autres personnes ont essayé par un autre développement d'éviter au moins un des défauts mentionnés ci-dessus, c'est-à-dire en évitant l'emploi d'un adhésif et le processus nécessaire de cuisson en utilisant un tel adhésif Un tel nouveau procédé qui ne nécessite pas de cuisson ou d'adhésif comme mentionné ci-dessus est décrit dans le brevet US

4 565 468 Ce procédé de ce brevet implique l'utilisa-

tion des étapes suivantes: a) l'emploi de matériau plat en feuille de polyester, de préférence un article textile synthétique non

tissé qui est un matériau en polypropylène flexi-

ble, poreux Le matériau en feuille est capable d'assurer la dissipation du gaz dans une direction

latérale de façon à permettre au gaz qui se rassem-

ble attenant au matériau en feuille de passer laté-

ralement au dehors à travers le matériau en feuil-

le.

b) l'application approximativement de 63,5 mm de ben-

tonite sur le dessus du matériau de base,

c) l'application de papier Kraft uni ou tout autre ma-

tériau biodégradable sur le dessus de la bentonite.

Ce matériau doit être capable de se dégrader après hydratation. d) la couture du matériau en feuille au matériau de base dans lequel la bentonite est placée entre les deux feuilles du matériau Sous la forme préférée,

les points de couture s'étendent en lignes diagona-

les qui se croisent par rapport à l'axe longitudi-

nal du matériau en feuilles de façon à former des compartiments piqués en forme de losange entre le matériau en feuilles supérieur et le matériau en

feuille de base Les compartiments piqués contien-

nent de la bentonite dedans La disposition piquée évite que la bentonite se déplace pendant l'étale-

ment du matériau piqué et pendant le transport.

Sous une autre forme, le papier Kraft est gaufré de façon à former des compartiments ondulés allongés

pour contenir le matériau de bentonite.

Lorsque le matériau ci-dessus est placé dans un environnement d'eau comme au fond d'un bassin ou d'une lagune, la bentonite se dilate et déchire la couche de papier Kraft au sommet de la barrière La

bentonite continue à se dilater, de sorte qu'elle cou-

vre les trous de couture formés par la suture et ainsi

forme une couche imperméable à l'eau.

Comme on le voit de la description ci-

dessus, il peut se faire que le procédé pour la pro-

duction du matériau en feuille selon le brevet US 4 565 468 soit meilleur que selon le procédé du brevet US 4 501 788 (qui correspond au brevet européen

0 059 625), mais il y a encore l'inconvénient impor-

tant que la couche de bentonite pendant l'emploi en tant que barrière pour l'eau à l'état humide, agisse

comme un chemin glissant sur les pentes.

Tous les tapis d'étanchéité décrits dans les

brevets US ci-dessus servent simplement au "condition-

nement" de la bentonite et consiste toujours en prin-

cipe d'une couche de substratd'une couche de bentoni-

te et d'une couche de couverture Après que ces tapis

d'étanchéité aient été étalés et ultérieurement humi-

difiés, les couches de substrat et de couverture sont

connectées seulement par la couche de bentonite gon-

flée entre ces couches, qui a la consistance d'une graisse Or si on considère que les tapis d'étanchéité doivent être chargés en outre avec un remplissage de

sable ou de terre et ensuite avec du gravier ou du ro-

cher non seulement sur les surfaces planes, mais aussi sur les pentes, il est aisément concevable qu'un tel remplissage sur la couche intermédiaire gonflée de

bentonite qui agit comme un plan de glissement, s'é-

chappe, ce qui est souvent observé en pratique.

Ainsi en principe, les tapis d'étanchéité

décrits dans les brevets US mentionnés ci-dessus -

comme déjà indiqué servent seulement à "emballer" la bentonite sous forme plate de façon que la couche de couverture se détache de la couche de substrat au

cours du gonflement de la bentonite et une couche con-

tinue de bentonite se dessine.

Cependant en réalité, une telle couche de bentonite peut être produite plus simplement et à peu de frais "in situ" de la façon décrite dans le brevet

US 4 344 722 Ce brevet fourni un procédé et un systè-

me pour imperméabiliser un substrat désiré et en outre

envisage un produit imperméable et résistant aux pro-

duits chimiques Ce procédé comprend l'étape de four-

niture d'une longueur d'un matériau en feuille synthé-

tique, mince, perméable à l'humidité, flexible qui a les caractéristiques désirées, le placement en contact avec le substrat qui doit être imperméabilisé d'une couche du matériau, le fait de couvrir la couche de matériau avec une couche centrale de bentonite (Argile du type Montmorillonite) et le fait de placer sur le

dessus de la bentonite une troisième couche du tissu.

Le matériau en feuille synthétique, mince, perméable à l'humidité, flexible, est typiquement un tissu textile

non tissé.

Tous ces tapis d'étanchéité préalables dé-

crits ci-dessus ont le grand désavantage que la couche intermédiaire de bentonite intercalée entre celles-ci peut librement se dilater dans les trois dimensions

lorsqu'elle est humide, ce qui cause un plan de glis-

sement de bentonite.

C'est pourquoi, le déposant a déjà essayé d'éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus de l'art antérieur avec un tapis d'étanchéité décrit dans

le brevet britannique 2 202 189 La demande correspon-

dante de ce brevet a été déposée le 12 Février 1988 et

a été publiée le 21 Septembre 1988 Les tapis d'étan-

chéité décrits dans ce brevet britannique comprennent

une couche de substrat, une couche intermédiaire d'ar-

gile gonflable et une couche de couverture dans lequel au moins une des couches de substrat et de la couche

de couverture consiste en un matériau textile non tis-

sé L'autre couche si elle existe, de la couche de substrat et de la couche de couverture, consiste en un

tissu tissé ou tricoté et dans lequel toutes les cou-

ches sont reliées ensemble par une couture à l'aiguil-

le.

Dans la fabrication de ces tapis d'étanchéi-

té, en premier lieu, l'argile gonflable granulée ou pulvérulente est appliquée sur la couche de substrat et puis la couche de couverture faite de feuilles non tissées c'est-à-dire une couche de fibre que l'on peut perforer à l'aiguille, est appliquée à la couche de

granulé ou de poudre Ces fibres perforables à l'ai-

guille sont engagées par des arêtes dirigées en des-

cendant, disposées latéralement à la tige de l'aiguil-

le, qui sont employées par exemple pendant la fabrica-

tion des feuilles non tissées Les tapis qui sont ain-

si engagés par les aiguilles pendant la perforation de

l'aiguille sont déviées dans une direction perpendicu-

laire au plan de la surface de la couche de couvertu-

re Ceci requiert une force et une flexibilité certai-

ne des fibres et dans le cas de fibres une longueur adéquate des brins, dans le cas de filaments sans fin par exemple le dépôt sous la forme de boucle lâche ou de rouleaux, de sorte que de telles boucles peuvent être tirées vers le bas par les arêtes sans déchirer les filaments. Ainsi qu'il est connu de la technique de perforation à l'aiguille, un grand nombre d'aiguilles effectue simultanément une opération de perforation par l'aiguille et d'un bout à l'autre un nombre de

coups successifs, de façon qu'il en résulte une densi-

té de points de 60 points par cm 2 en partant du côté

du-dessus ou couche du-dessus, dans la couche support.

Les arêtes des aiguilles par passage à travers la cou-

che de-dessus déchirent en avançant les fibres indivi-

duelles ou des groupes entiers de fibres de serrage et les orientent partiellement vers un point au-delà de la couche support Par rétraction des aiguilles, les fibres de serrage sont retirées des arêtes Les fibres de serrage alors pour la plus grande partie demeurent ancrées sur une partie de leur longueur dans la couche de couverture alors qu'une autre partie de la longueur de ces mêmes fibres est retenue d'une manière fixe par la couche de support Etant donné le grand nombre des points d'aiguille, de telles fibres de serrage sont

entrées en de nombreux endroits répartis sur la surfa-

ce entière En conséquence, la couche de support et la couche de couverture sont maintenues ensemble D'autre part, la couche des particules a tiré tout à travers

de nombreuses fibres, de sorte qu'on empêche les par-

ticules de tout déplacement latéral dans le plan de la

surface de cet article Les particules sont incorpo-

rées dans une forme relâchée entre les fibres de ser-

rage Ces fibres de serrage maintiennent ensemble les couches. C'est pourquoi la couture à l'aiguille des trois couches sur le métier à aiguilles de la façon

décrite dans leur brevet britannique 2 202 185 men-

tionné ci-dessus, fournit une cohérence mécanique des trois couches du tapis d'étanchéité et en même temps évite l'adhésif employé selon le brevet américain

4 501 788 mentionné ci-dessus.

En outre, comme la bentonite gonfle

lorsqu'elle est humidifiée, le lien par couture four-

nit une pression qui neutralise la pression de gonfle-

ment qui, en combinaison avec le mélange intensif dé-

crit ci-dessus, de fibres et de bentonite, garantit

l'imperméabilité à l'eau des dits paillassons d'étan-

chéité Bien plus, la couture à l'aiguille assure la souplesse des paillassons d'étanchéité à un degré qui parvient près des propriétés de bonne flexibilité des

matériaux textiles non tissés attachés mécaniquement.

Quoique, ainsi que les constatations ci-

dessus le montrent, les tapis d'étanchéité selon le

propre brevet britannique 2 202 185 sont bien meil-

leurs sous beaucoup de rapports, que les autres tapis d'étanchéité de l'art antérieur, on a trouvé que le transfert des forces de cisaillement de la couche de couverture supérieure à la couche de substrat devrait

être amélioré.

C'est pourquoi, un objet principal de la

présente invention est de fournir un tapis d'étan-

chéité imperméable à l'eau et/ou à l'huile qui con-

tient une argile gonflable, de préférence de la bento-

nite, ce tapis d'étanchéité étant construit, de sorte que, dans l'application pratique pour des sites de construction, spécialement sur des pentes, ils peuvent transférer des forces de cisaillement telles causées

par la charge de sable et de rocher de la couche supé-

rieure de couverture à travers la couche de bentonite intermédiaire gonflée, directement vers la couche de substrat En d'autres termes, le tapis d'étanchéité imperméable à l'eau et/ou à l'huile selon l'invention

devrait être attaché solidement même après le gonfle-

ment de la bentonite, pour éviter que le remplissage par du sable ou du gravier qui l'emporte en poids à

cause du gravier ou des rochers, descende en glissant.

En partant de là, un autre objet de la présente inven-

tion est de fournir un tel tapis d'étanchéité imper-

méable à l'eau et/ou à l'huile qui puisse être fabri-

qué facilement et économiquement et produit en masse.

Un objet encore supplémentaire de la présen-

te invention est de fournir un tapis d'étanchéité im-

perméable à l'eau et/ou à l'huile qui puisse être fa-

briqué dans des épaisseurs variables pour différentes

applications, comme une barrière pour l'eau qui empê-

che les infiltrations d'eau et/ou le lessivage du sol par des contaminants au départ de bassins, réservoirs, barrages, lagunes de résidus municipaux et industriels

ou similaires.

Ces objets sont réalisés selon la présente invention par un tapis d'étanchéité à trois couches imperméables à l'eau et/ou à l'huile à utiliser en

tant que barrière pour l'eau et/ou l'huile, qui com-

prend une couche de substrat, une couche de couverture et une couche intermédiaire d'argile gonflable, ladite couche de substrat et ladite couche de couverture

étant choisi dans le groupe formé d'un matériau texti-

le non tissé, un tissu tricoté, un tissu cousu, et une feuille de plastique avec la restriction qu'au moins une de cette couche de substrat et de cette couche de couverture est constituée d'un matériau textile non tissé, dans laquelle: a) l'argile gonflable est sous une forme pulvérulente ayant une taille de particules approximativement 90 % de celles-ci sont plus petites que 0,06 mm et il approximativement 70 % sont plus petites que 0,002 mm et l'épaisseur de la couche d'argile gonflable,

entre la couche de substrat et la couche de couver-

ture est en relation directe avec la capacité de gonflement de l'argile et se situe dans la partie hachurée du diagramme, b) le matériau textile non tissé appliqué possède un

poids par surface et une taille efficace d'ouvertu-

re D qui se situe dans la partie marquée par "gam-

me permise" au diagramme.

Les trois couches étant attachées ensemble par perforation à l'aiguille pour fournir des fibres d'attachement individuelles multiples qui étendent la

couche d'argile gonflable et qui ancrent ledit sub-

strat à ladite couche de couverture de façon à mainte-

nir au contact la liaison du tapis à trois couches ré-

sultant, même après gonflement de l'argile dans cette

couche d'argile gonflable et procurant un tapis d'é-

tanchéité qui lorsqu'il est employé sur des sites de construction, permet que des forces de cisaillement soient dirigées au-dessus de la couche d'argile vers

l'arête supérieure de la couche de substrat sans ris-

que que la couche d'argile devienne un plan glissant.

Suivant une caractéristique de l'invention,

A) une argile gonflable est au moins partiellement in-

corporée dans une couche de textile non tissé et B) l'épaisseur de la couche d'argile gonflable est moindre que ou sensiblement égale à l'épaisseur de la couche ou des couches de textile non tissé prise

comme un tout.

Suivant une autre caractéristique de l'inven-

tion, environ 30 à environ 50 % de la bentonite em-

ployée est placée dans au moins une des couches de

substrat et/ou de couverture.

Suivant une autre caractéristique de l'in-

vention a) la couche de substrat et la couche de couverture consistent en des matériaux textiles non tissés, b) les matériaux textiles non tissés ont un poids par surface d'environ 300 à 600 g/cm 2 respectivement a

environ 1000 g/m 2 une épaisseur d'environ 2 à envi-

ron 8 mm, des tailles d'ouverture efficaces entre environ 0,08 et environ 1,5 mm, des perméabilités à

l'eau pour une charge de 2 KN/m 2 comprise entre 10-

3 et environ 10-2 m/s et sont faits de fibres de filature avec une longueur de coupe d'environ 60 à

environ 150 mm.

Suivant une autre caractéristique de l'in-

vention, une des couches de substrat et de couverture est un matériau textile non tissé et l'autre est un tissu tissé ou tricoté, les deux couches, couche de substrat et couche de couverture consistent en fibre

de résine synthétique ou des filaments qui ne pourris-

sent pas ou bien une feuille de plastique faite d'une résine synthétique non putrescible

Suivant une autre caractéristique de l'in-

vention, la couche de substrat et la couche de couver-

ture sont faites de matériaux textiles non tissés et

entre la couche de substrat et la couche d'argile gon-

fiable un tissu tissé ou tricoté ou une feuille de plastique est logé, toutes les couches de textile et

feuilles de plastique sont faites de résine synthéti-

que imputrescibles.

Suivant une autre caractéristique de l'in-

vention, la couche de substrat est un matériau textile non tissé en dehors la "gamme tolérable" du diagramme selon la figure 2 et en outre une pellicule fendue tissée ayant un poids par surface plus élevé que 80

g/M 2, est perforé à l'aiguille entre la couche de sub-

strat et la couche d'argile, et le matériau textile non tissé est de préférence un matériau textile non tissé, perforé à l'aiguille ayant un poids par surface

de 250 g/m 2.

Suivant une autre caractéristique de l'in-

vention, la couche de substrat consiste seulement en une pellicule fendue tissée ayant un poids par surface supérieur à 150 g/m 2 ou seulement en une feuille de plastique ayant une épaisseur qui n'est pas inférieure

*à 0,2 mm.

Suivant une autre caractéristique de l'in-

vention, le matériau textile non tissé, le tissu tissé ou tricoté, et la feuille de plastique consiste en une

polyoléfine ou un polyester (PES).

Suivant une autre caractéristique de l'in-

vention, la polyoléfine est du polypropylène (PP) ou

du polyéthylène haute densité (PEHD).

L'invention sera expliquée à l'aide de la

description suivante et des dessins, dans lesquels

La figure 1 illustre un diagramme montrant

la "gamme appropriée" et "inappropriée" pour la tech-

nique de perforation par l'aiguille en ce qui concerne la relation entre la quantité d'argile utilisée et la capacité de gonflement pour la production des tapis

d'étanchéité selon l'invention.

La figure 2, montre un diagramme pour les

matériaux textiles non tissés employés selon l'inven-

tion. Une cohésion efficace à long terme entre la couche de substrat et la couche de couverture tout au

long de la couche d'argile gonflable ne peut être ré-

alisée qu'avec la technique de perforation à l'aiguil-

le lorsque la quantité d'argile appliquée en g/cm 2 et

sa capacité de gonflement, sont en harmonie.

Ceci signifie, avec l'emploi d'argile qui gonfle d'une manière élevée, la quantité appliquée est relativement faible, parce que la capacité élevée de

gonflement supprime le composé de perforation par ai-

guille déjà en petites quantités appliquées après hy-

dratation D'autre part de l'argile ayant une faible capacité de gonflement est employée, des quantités

plus importantes d'argile peuvent être appliquées.

Les combinaisons appropriées de poids par surface et de taille d'ouverture efficace Dw trouvé dans les essais qui différencient la face de plaque d'arrachement et la face de plaque à trous perforée, ce qui signifie ici entre la couche de couverture (qui

est normalement située sur le côté de la plaque d'ar-

rachement dénommée aussi côté de la plaque perforée

supérieure) et la couche de substrat (qui est normale-

ment située sur le côté de la plaque également dénom-

mée côté de la plaque de base perforée).

La définition des paramètres des textiles non tissés sont le poids par surface (g/m 2) et la taille efficace d'ouverture (D,/mm) comme une taille caractéristique de pores pour obtenir une cohésion de perforation par aiguille, efficace à long terme avec une encapsulation sûre des particules d'argile dans la

gamme mentionnée des tailles de particules (approxima-

tivement 90 % plus faible que 0,06 mm et approximati-

vement 70 % plus faible que 0,002 mm).

Il est connu par la technique de filtration que les particules d'une taille particulière peuvent être retenues par des produits relativement fins et légers ayant une petite taille d'ouverture effective D, Une augmentation de la taille efficace d'ouverture peut être tolérable, si l'épaisseur et le poids par surface du matériau textile non tissé sont augmentés en même temps; ainsi une durée de filtration plus longue est accessible Conformément aux expériences étendues et des essais des demandeurs pour réaliser la perforation à l'aiguille des matériaux textiles non

tissés avec une couche d'argile encapsulée, différen-

tes exigences consécutives à la couche non tissée à utiliser dépendant de la face de l'outil à arracher et de la plaque à trous perforée de la machine à perforer

à l'aiguille.

Par exemple le matériau textile non tissé employé comme couche de substrat peut avoir un poids

par surface de 700 g/m 2 et une taille maximale effica-

ce d'ouverture (D,) de 0,18 mm ou plus faible, ce qui signifie par exemple 0,14 ou 0,09 D'autre part, le poids par surface de la couche de substrat doit être

au moins de 600 g/m 2 et pas en-dessous.

Les matériaux textiles non tissés employés comme couche de couverture doivent avoir un poids par surface d'au moins 300 g/m 2 C'est pourquoi, la couche

de substrat peut avoir par exemple un poids par surfa-

ce de 400 g/m 2 et une taille efficace d'ouverture (D)

d'au maximum 0,10 mm ou plus faible.

En général, les matériaux textiles non tis-

sés ont de préférence un poids par surface de 300 en-

viron à 1000 g/m 2 environ, une épaisseur d'environ 2 à environ 8 mm, une taille efficace d'ouverture entre environ 0,08 et environ 1,5 mm, des perméabilités à l'eau pour une charge de 2 KN/m 2 comprises entre 10-3 environ et 10-2 m/s environ et sont faits de fibres de filature ayant une longueur de taille d'environ 60 à environ 150 mm de préférence d'environ 120 à environ mm. Par exemple un des tapis d'étanchéité selon

la présente invention a les caractéristiques suivan-

tes:

1 épaisseur de feuille de la couche de bentonite sè-

che: environ 2 mm après 3 heures de stockage dans l'eau: environ 8 mm, 2 épaisseur de feuille du tapis de bentonite en mm: Charge Sec Après 3 h de stockage dans l'eau

____________________________________________________

2 KN/m 2 9,9 14,9 KN/m 2 8,9 13,9 3 également à l'état gonflé humide, il existe encore une très bonne liaison entre le matériau de latte de support et le matériau de latte de couverture, 4 de préférence des fibres de 120 à 150 mm de long sont employées, la perforation à l'aiguille à travers lacouche de bentonite aboutit à un tapis de bentonite renforcée par des fibres qui rend possible un transfert de

contraintes de cisaillement à la couche de bentoni-

te (en partant de la face supérieure du tapis de

bentonite vers le bas ou un autre détour) Les con-

traintes de cisaillement ont été déterminés dans un test de cisaillement avec une charge de 200 KN/m 2 à

KN/m 2.

De préférence à la fois, la couche de sub-

strat et la couche de couverture consistent en un ma-

tériau textile non tissé Cependant également, on peut

désirer une structure dans laquelle la couche de sub-

strat consiste en un tissu textile non tissé et la

couche de couverture en un tissu textile tissé ou tri-

coté ou bien une feuille de plastique ou la couche de couverture consiste en un tissu textile non tissé et la couche de substrat consiste en un tissu tissé ou

tricoté ou une feuille de plastique Les tissus texti-

les non tissés et les feuilles de plastique employés de préférence consistent en des résines synthétiques

de degré élevé, spécialement de polyéthylènes, de po-

lypropylènes, de polyesters, de polyacrylates et/ou de polyamides En vue de l'emploi dans une technique de destruction de déchets, des matériaux textiles non tissés faits de polyéthylène haute densité (PEHD) sont

particulièrement préférés.

Ces tissus non tissés et ces feuilles de plastique sont résistants au pourrissement (résistants à toutes les substances qui surviennent dans les fonds

de l'eau et dans le sol) et ainsi garantissent évidem-

ment un service extrêmement long de vie Leur force

extraordinairement élevée de déchirure fournit une ré-

sistance essentielle à l'usure mécanique Ils sont ex-

trêmement stables vis-à-vis des rayonnements ultravio-

let. Les matériaux textiles non tissés employés

selon l'invention ont de préférence la structure cons-

olidée mécaniquement de planches de fibres en feuil-

les Les fibres frisées sont assemblées pour former

une structure en feuilles avec un dédale d'intersti-

ces Ceci imite idéalement la structure du sol La structure des matériaux textiles non tissés peut être rendue plus grossière ou plus fine, en fonction de la nature du sol, de sorte que l'adaptation optimale au type de sol sur l'emplacement sur le site d'emploi est

garantie La consolidation mécanique assure un coeffi-

cient élevé de friction entre le sol et le matériau textile non tissé et le matériau de couverture A la

place des tissus textiles non tissés liés mécanique-

ment par couture, également des tissus textiles non

tissés peuvent être aussi employés qui ont été cons-

olidés mécaniquement par couture, également des tissus textiles non tissés peuvent être employés, lesquels ont été mécaniquement consolidés par liaison par des

points ou par tournoiement ou qui ont été liés chimi-

quement. Selon une autre réalisation de la présente

invention, à la fois la couche de substrat et la cou-

che de couverture consistent en un matériau textile non tissé, cependant en addition à cela un matériau textile tissé et/ou une feuille de plastique et/ou une feuille de plastique renforcée tissée est placée entre la couche de substrat et la couche d'argile gonflable

qui sont également perforés à l'aiguille tous ensem-

ble.

Selon la présente invention, il est égale-

ment possible de construire le tapis d'étanchéité com-

me suit: la couche de substrat est un matériau texti-

le non tissé à l'extérieur de la "gamme tolérable" du diagramme selon la figure 2 et en outre, une pellicule fendue tissée (matière première textile éventuelle, de préférence une polyoléfine) ayant un poids de surface

plus grand que 80 g/m 2 est poinçonnée à l'aiguille en-

tre la couche de substrat et la couche d'argile, et le

matériau textile non tissé est de préférence un maté-

riau textile non tissé, poinçonné à l'aiguille ayant

un poids par surface de 250 g/m 2.

D'autre part, la couche de substrat peut consister seulement en une pellicule fendue testée

(matière première éventuelle, de préférence une polyo-

léfine) avec un poids par surface plus élevé que 150 g/m 2 ou seulement en une feuille de plastique ayant

une épaisseur pas plus petite que 200 x 10-6 m.

Le substrat de textile comme respectivement la feuille de plastique de substrat qui vient pour rester sur la plaque creuse perforée lorsqu'on passe le métier à aiguille, peut ainsi être, soit: 1 un matériau textile non tissé perforé à l'aiguille selon le diagramme fourni à la figure 2, la matière

première en fibre de celui-ci est éventuel, cepen-

dant des fibres synthétiques sont préférées, 2 fait d'une pellicule fendue tissée avec un poids

par surface d'au moins 150 g/m 2, la matière premiè-

re en fibre textile de celle-ci est optionnelle ce-

pendant une polyoléfine est préférée, 3 une feuille de plastique ayant une épaisseur d'au moins 200 x 10-6 m qui consiste en matériau non pu-

trescible, de préférence une polyoléfine, en parti-

culier du polyéthylène haute densité (PEHD), 4 une combinaison de matériau textile non tissé avec une pellicule fendue tissée et/ou une feuille de plastique et ici, le matériau textile non tissé

peut avoir des poids par surface en dehors du dia-

gramme fourni à la figure 2 Par exemple: un maté-

riau textile non tissé perforé à l'aiguille ayant 250 g/m 2 associé à un film fendu tissé d'au moins 80 g/m 2 ou une association de matériaux textiles grossiers et fins on tissés, piqués à l'aiguille ensemble, un de ceux-ci doit correspondre par ses propriétés au

diagramme fourni à la figure 2.

La couche intermédiaire d'argile gonflable

consiste de préférence en des bentonites Les bentoni-

tes sont des argiles ayant une haute teneur de smecti-

tes (montmorillonite) qui déterminent d'une manière

décisive les propriétés (aptitude élevée au gonfle-

ment, bonne capacité d'absorption de l'eau, plasticité élevée) De façon à obtenir à partir d'une bentonite alcalino-terreuse ayant une aptitude au gonflement

faible dans l'eau, une bentonite active hautement gon-

flable, les ions alcalino-terreux des bentonites sont

remplacés par des ions de métaux alcalins de préféren-

ce du sodium C'est pourquoi, la bentonite sodée qui montre une plasticité, une viscosité, une thixotropie

et une absorption de l'eau hautement accrues, est pré-

férée pour l'usage conformément à la présente inven-

tion.

La bentonite est employée sous forme de pou-

dre On préfère particulièrement une bentonite activée

par du sodium qui a une distribution de taille de par-

ticules telle que la partie la plus grande ou prédomi-

nante des particules a une taille en-dessous de 0,002 x 10-6 m par exemple plus de 90 % des particules a une taille de particules plus petite que 0,06 mm et plus

d'environ 70 % est plus petite que 0,002 mm.

Une telle bentonite activée par du sodium préférée a par exemple la distribution de taille de

particules suivante (dans les exemples suivants dénom-

mée Bentonite B 4):

60-40

-20 -10 -2 -6 x 10 m -6 x 10 m -6 x 10 6 m -6 x 10 -6 -6 xl 10 n 2 x -6 2 x 10 m Analyse Si O 2

A 1203

Fe 203 Ti O 2 Ca O Mg O Na 20

K 20

chimique: (moyenne)

56,0 %

,6 % 4,7 % 0,3 % 2,0 % 3,4 % 3,0 % 1,4 % Perte après calcination 1,5 % 2 % 1,5 % 2 % 6 %

87 %

8,6 % Analyse minéralogique Montmorillonite 70-80 % Illite 10-18 % Quartz 3 5 % autres minéraux 3 % Epaisseur de la couche environ 0,8 g/cm 3 Densité du grain 2,65 g/cm 3 m 3/t conditionnés en sac 1,20

La couche d'argile gonflable est sensible-

ment uniforme Selon l'application particulière,

l'épaisseur de cette couche d'argile se situe de pré-

férence de 0,5 à 10,0 mm Cependant, elle peut être aussi plus petite ou plus grande, ce qui dépend de l'argile employée ou pour quel usage le paillasson d'étanchéité doit être employé Sous ce rapport, on

fait remarquer que par gonflement le bentonite préfé-

rée augmente son volume de 10 à 20 fois.

L'argile gonflable est au moins partielle-

ment incorporée dans une couche textile non tissée De préférence, l'épaisseur de la couche d'argile qui peut

gonfler est moindre ou sensiblement égale à l'épais-

seur de la couche ou les couches de textiles non tis-

sés près comme un tout.

De préférence environ 30 à environ 50 % de l'argile employé est située dans le substrat et/ou

dans la couche de couverture.

Une réalisation préférée selon l'invention est un paillasson d'étanchéité dans lequel: a) la couche de substrat et la couche de couverture consiste en des matériaux textiles non tissés, b) les matériaux textiles non tissés ont un poids par surface d'environ de 300 ou 600 respectivement à 1000 g/m 2, une épaisseur d'environ 2 à environ 8 mm, des tailles efficaces d'ouverture entre environ 0,08 et environ 1,5 mm, des perméabilités à l'eau sous une charge de 2 KN/m 2 entre environ 10-3 et

environ 10-2 m/s et sont faits de fibres de filatu-

re ayant une longueur de coupe d'environ 60 à en-

viron 150 mm,

c) les fibres des matériaux textiles non tissés con-

siste en polyéthylène haute densité en polypropylè-

ne ou en polyester,

d) l'argile qui peut gonfler est une bentonite en pou-

dre activée par le sodium et possède une distribu-

tion de taille de particules telle que la partie principale ou prédominante des particules a une taille en-dessous de 0,002 x 10-6 m, e) l'épaisseur de la couche uniforme de bentonite est d'environ 0,5 à environ 10 mm, f) environ 30 à environ 50 % de la bentonite utilisée

est placée dans au moins une des couches de sub-

strat et/ou de couverture.

Comme déjà indiqué la couche de substrat peut consister en deux matériaux textiles non tissés cousus ensemble, dans laquelle un des matériaux non tissé a des pores très fins conformément au diagramme

illustre à la figure 2 et le matériau non tissé asso-

cié à la couche de bentonite a des pores gros Dans ce

cas, le matériau textile non tissé à gros pores (limi-

te supérieure D, = 1,5 mm) peut être garni jusqu'à 100

% avec de la bentonite.

La production des tapis d'étanchéité selon

l'invention est effectuée, de telle sorte que la cou-

che intermédiaire d'argile sèche gonflable, est appli-

quée sur la couche de substrat et sur celle-ci la cou-

che de couverture est placée, après quoi toutes les

trois couches sont cousues dans un métier à aiguilles.

Pour cet objectif, la bentonite est appli-

quée à partir d'un coffre d'approvisionnement en tant que couche intermédiaire sur la couche de substrat (de préférence un matériau textile non tissé) enroulée sur un dévidoir d'approvisionnement Après cela, la couche de couverture (un matériau textile non tissé) enroulé de la même façon sur un dévidoir d'alimentation est placée sur couche intermédiaire de bentonite La structure en feuilles ainsi obtenue composée de trois couches est cousue d'une façon connue en soi Selon l'épaisseur de la couche intermédiaire de bentonite, la structure en feuille cousue qui représente le tapis d'étanchéité imperméable à l'eau est enroulée sur des bobines ou est coupée selon la longueur particulière

désirée pour l'emploi envisagé.

Le traitement de couture a pour résultat un lien des fibres d'un seul tenant entre la couche de

substrat et la couche de couverture.

Les couches de substrat et de couverture sont reliées ensemble par couture d'une telle façon

qu'un déplacement c'est-à-dire des forces de cisaille-

ment par exemple sur les pentes, peuvent être transmi-

ses par la couche de couverture par l'intermédiaire du composé de fibres à la couche de substrat Sans ce composé de fibres qui s'étend tout à travers la couche de bentonite -, la couche de bentonite spécialement à l'état gonflé, forme un chemin préféré glissant sur

les pentes Après gonflement de l'argile et l'augmen-

tation de l'épaisseur du tapis d'étanchéité, la cohé-

sion entre la couche de substrat et la couche de cou-

verture par couture, demeure intacte (de façon à ga-

rantir la transmission des forces de cisaillement) Le résultat est une couche de bentonite renforcée par des

fibres Outre ce renforcement, la bentonite est ver-

rouillée dans la texture de la fibre Les tapis imper-

méables d'étanchéité, de l'invention sont employés spécialement dans la technique hydraulique et dans

l'ingénierie de destruction des déchets.

Ainsi qu'il a été exposé ci-dessus, la pré-

sente invention est dirigée sur une combinaison spé-

ciale de tissu non tissé à bentonite, avec la possibi-

lité de transmettre les forces de cisaillement d'une couche en feuille à une autre couche, c'est-à-dire sur une pente, des forces de cisaillement peuvent être transmises par le matériau de couverture à travers la couche de bentonite dans le matériau de support La

présente invention se rapporte à un dispositif d'étan-

chéité minéral renforcé par des fibres qui permet la transmission de forces de cisaillement sur des pentes

sans risquer que la couche de bentonite elle-même de-

vienne le plan préféré de glissement.

La présente invention va maintenant être ex-

plicitée sur la base des exemples suivants sans res-

triction ou limitation par ceux-ci.

Exemple 1:

Dans cet exemple, un tapis d'étanchéité du type A est décrit pour des revêtements imperméables sur des canaux, des réservoirs, des barrages avec des

couches de couverture d'enrochement Le tapis d'étan-

chéité de type A consiste en un support en géotextile

lourd qui est produit conformément aux normes de l'In-

stitut Général pour la technique des voies d'eau (BWB) en Allemagne en tant que filtre en géotextile pour

sols du type 4 Le type A peut être couvert directe-

ment par de lourdes pierres.

Les matières premières suivantes ont été utilisées:

Couche de substrat: matériau textile non tissé à dou-

ble épaisseur: 800 g/m 2 de fibres de polyéthylène

(PES) et de polypropylène (PP).

Couche de couverture: matériau textile non tissé à

simple épaisseur: 300 g/m 2 de fibres de polyéthylène.

Couche intermédiaire: bentonite B 4: 3000 g/m 2 Les propriétés du tapis d'étanchéité de type A sont les suivantes poids par surface environ 4100 limite élastique à la traction (N/10 cm)= longitudinale 1600 transversale 2500 Elongation à la rupture en % longitudinale 60 transversale 50 Epaisseur en mm: 10 valeurs de K, en m/s environ 1,0 x 10-10

La valeur Kv est le coefficient de perméabi-

lité Le bentonite B 4 est décrite ici dans la descrip-

tion comme la "bentonite activée par le sodium préfé-

rée "

Exemple 2

Dans cet exemple, un tapis d'étanchéité du

type B est décrit pour des étanchéités dans l'aménage-

ment des cultures (bassins, bassins de stockage, rou-

tes dans les zones de collecteur pour l'eau potable), revêtement de bassins ou analogues avec des couches de

couverture de ballast de sable ou de graviers L'étan-

chéification de type B est fournie par un matériau

* support plus léger La couche de couverture peut cons-

ister seulement de sols à fins grains comme du sable

et du gravier ou des pierres broyées.

Les matières premières suivantes sont em-

ployées

couche de substrat: matériau textile non tissé à cou-

che unique: 400 g/m 2 de fibres en polypropylène couche de couverture: matériau textile non tissé à couche unique: 300 g/m 2 de fibres de polypropylène Couche intermédiaire: Bentonite B 4: 3000 g/m 2 Les propriétés du tapis d'étanchéité de type B sont comme suit: poids par surface (g/m 2) environ 3700 limite élastique à la traction (N/10 cm) Longitudinale 1400 transversale 2400 Elongation à la rupture (en %): longitudinale 60 transversale 50 Epaisseur (mm) 7,5 Valeur K, (m/s) approximativement 1,0 x 10-10

Exemple 3:

Dans cet exemple, un tapis d'étanchéité du

type C est décrit pour la protection de membranes syn-

thétiques contre le matériau de drainage grossier (par exemple gravier 16/32 mm) dans les tas de déchets Le tapis d'étanchéité de type C utilise la résistance chimique élevée comme du polyéthylène haute densité (PEHD) Ainsi, le type C peut aussi être employé dans les tas d'ordures ou des environnements similaires

hautement agressifs Etudié comme une couche de pro-

tection pour des doublages synthétiques, le tapis de

Bentonite imperméable ayant un coefficient de perméa-

bilité (Kv) d'approximativement 10-10 m/s forme une barrière additionnelle imperméable à l'eau qui réduit les fuites possibles et protège la membrane contre un

contact direct avec des couches de drainage incrus-

tées.

Les matières premières suivantes ont été utilisées.

couche de substrat: matériau textile non tissé à cou-

che unique: 800 g/m 2 de fibres de polyéthylène

(PEHD)

couche de couverture: matériau textile non tissé à couche unique: 400 g/m 2 de fibres de polyester (PES)

couche intermédiaire: Bentonite B 4: 3000 g/m 2.

Les propriétés du tapis d'étanchéité de type C sont comme suit: poids par surface (g/m 2) app 4200 limite élastique à la traction maximale (N/10 cm) : longitudinale 1200 transversale 1800 Elongation à la rupture en %: longitudinale 140 transversale 100 épaisseur en mm 9 valeur de Kv (m/s) approximativement 1,0 x 10-10

Claims

REVENDICATIONS

1 ) Un tapis d'étanchéité à trois couches, imperméable à l'eau et/ou à l'huile qui comprend une couche de substrat, une couche de couverture et une couche intermédiaire d'argile gonflable, ladite couche

de substrat et ladite couche de couverture étant choi-

sie dans le groupe formé par le matériau textile non tissé, un tissu tricoté, un tissu cousu et une feuille

de plastique avec la restriction qu'au moins une des-

dites couches de couverture et de substrat étant for-

mée de matériau textile non tissé, dans lequel: a) l'argile gonflable est sous la forme pulvérulente ayant une taille de particules parmi lesquelles 90

% sont plus petites que 0,06 mm et approximative-

ment 70 % sont plus petites que 0,002 mm et l'é-

paisseur de couche d'argile gonflable entre la cou-

che de substrat et la couche de couverture est en relation directe avec la capacité de gonflement de l'argile, b) le matériau textile non tissé utilisé possède un

poids par surface et une taille efficace d'ouvertu-

re Dw permise au diagramme.

2 ) Tapis d'étanchéité selon la revendica-

tion 1, dans lequel:

A) une argile gonflable est au moins partiellement in-

comme un tout.

) Tapis d'étanchéité selon la revendica-

tion 2, dans lequel environ 30 à environ 50 % de la bentonite employée est placée dans au moins une des

couches de substrat et/ou de couverture.

40) Tapis d'étanchéité selon l'une quelcon-

que des revendications 1 à 3, dans lequel

a) la couche de substrat et la couche de couverture consistent en des matériaux textiles non tissés, b) les matériaux textiles non tissés ont un poids par surface d'environ 300 à 600 g/cm 2 respectivement à

environ 1000 g/m 2 une épaisseur d'environ 2 à envi-

l'eau pour une charge de 2 KN/m 2 comprise entre 10-

environ 150 mm.

) Tapis d'étanchéité selon l'une quelcon-

que des revendications 1 à 3, dans lequel une des cou-

ches de substrat et de couverture est un matériau tex-

tile non tissé et l'autre est un tissu tissé ou trico-

té, les deux couches, couche de substrat et couche de couverture consistent en fibre de résine synthétique ou des filaments qui ne pourrissent pas ou bien une feuille de plastique faite d'une résine synthétique non putrescible

6 ) Tapis d'étanchéité selon l'une quelcon-

que des revendications 1 à 4, dans lequel la couche de

substrat et la couche de couverture sont faites de ma-

tériaux textiles non tissés et entre la couche de sub-

strat et la couche d'argile gonflable un tissu tissé

ou tricoté ou une feuille de plastique est logé, tou-

tes les couches de textile et feuilles de plastique

sont faites de résine synthétique imputrescibles.

70) Tapis d'étanchéité selon la revendica-

tion 6 dans lequel la couche de substrat est un maté-

riau textile non tissé en dehors la "gamme tolérable"

du diagramme selon la figure 2 et en outre une pelli-

cule fendue tissée ayant un poids par surface plus élevé que 80 g/m 2, est perforé à l'aiguille entre la

couche de substrat et la couche d'argile, et le maté-

riau textile non tissé est de préférence un matériau textile non tissé, perforé à l'aiguille ayant un poids

par surface de 250 g/m 2.

80) Tapis d'étanchéité selon la revendica-

tion 5 dans lequel la couche de substrat consiste seu-

lement en une pellicule fendue tissée ayant un poids par surface supérieur à 150 g/m 2 ou seulement en une feuille de plastique ayant une épaisseur qui n'est pas

inférieure à 0,2 mm.

9) Tapis d'étanchéité selon l'une quelcon-

que des revendications 1 à 8 dans lequel le matériau

textile non tissé, le tissu tissé ou tricoté, et la feuille de plastique consiste en une polyoléfine ou un

polyester (PES).

) Tapis d'étanchéité selon la revendica-

tion 9 dans lequel la polyoléfine est du polypropylène

(PP) ou du polyéthylène haute densité (PEHD).