Rapport de projet de fin d'études - École Polytechnique de Montréal
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ÉCOLE POLYTECHNIQUE<br />
DE MONTRÉAL<br />
MITIGATION DU PHÉNOMÈNE DE L’OCRE FERREUSE PAR CONTRÔLE<br />
DES CONDITIONS ENVIRONNEMENTALES<br />
<strong>Rapport</strong> <strong>de</strong> <strong>projet</strong> <strong>de</strong> <strong>fin</strong> d’étu<strong>de</strong>s soumis<br />
comme condition partielle à l’obtention du<br />
diplôme <strong>de</strong> baccalauréat en ingénierie<br />
Présenté par : Carl <strong>de</strong> Repentigny<br />
Directrice <strong>de</strong> <strong>projet</strong> : Louise Millette<br />
Co-directeur <strong>de</strong> <strong>projet</strong> : Érik Bélanger<br />
Département <strong>de</strong>s génies civil, géologique et <strong>de</strong>s mines<br />
Le 4 décembre 2007
iii<br />
Remerciements<br />
Il est primordial pour moi <strong>de</strong> remercier les personnes suivantes, sans lesquelles la<br />
réalisation <strong>de</strong> <strong>projet</strong> n’aurait pas été possible.<br />
Érik Bélanger, co-directeur du PFE<br />
Pour les conseils judicieux, la flexibilité, les réponses à mes questions et la<br />
qualité <strong>de</strong>s interventions que nous avions, aussi courtes ont-elles pu être.<br />
Louise Millette, directrice du PFE<br />
Pour la rencontre organisée et la transmission <strong>de</strong> son talent professionnel.<br />
Georges Liby<br />
Pour l’entière disponibilité et la clarté <strong>de</strong>s explications.<br />
Collègues chez Jacques Whitford Ltée<br />
Pour leur connaissance et leur expérience.<br />
De même à tout le mon<strong>de</strong> m’ayant épaulé lors <strong>de</strong> la réalisation <strong>de</strong> ce <strong>projet</strong>,<br />
Luce <strong>de</strong> Repentigny;<br />
Yvan <strong>de</strong> Repentigny;<br />
Miosotis Rocio Roman Palacios.
iv<br />
Résumé<br />
L’ocre ferreuse est une substance gélatineuse qui se caractérise par sa haute teneur en<br />
matière organique et sa couleur orangée venant <strong>de</strong> l’abondance d’oxy<strong>de</strong>s <strong>de</strong> fer s’y<br />
trouvant. Ce corps amorphe a tendance à se former à la surface <strong>de</strong>s drains<br />
souterrains, à l’interface sol-air <strong>de</strong>s trous pour la percolation <strong>de</strong> l’eau.<br />
Comme le titre du <strong>projet</strong> l’indique, son but dans un sens large est <strong>de</strong> mitiger le<br />
phénomène <strong>de</strong> l’ocre ferreuse. Cela est justifié par les effets néfastes <strong>de</strong> l’apparition<br />
<strong>de</strong> ce phénomène; c'est-à-dire le blocage <strong>de</strong> drains souterrains et, par conséquent,<br />
l’infiltration d’eau dans les infrastructures par le sous-sol.<br />
Les systèmes <strong>de</strong> drainage sont un environnement <strong>de</strong> prédilection pour la prolifération<br />
<strong>de</strong> l’ocre ferreuse. Cela est dû aux multiples interfaces aérobie-anaérobies qu’offre<br />
ses composantes, qu’elles soient la membrane géosynthétique, le granulat net ou<br />
encore la conduite <strong>de</strong> drainage.<br />
Plusieurs métho<strong>de</strong>s ont été éprouvées pour tenter <strong>de</strong> mitiger le phénomène d’ocre<br />
ferreuse. La Régie <strong>de</strong>s Bâtiments du Québec suggère, via une brochure, <strong>de</strong>s mesures<br />
correctives d’envergure importante pour régler le problème tel la pose <strong>de</strong> cheminée<br />
<strong>de</strong> nettoyage ou encore la réfection <strong>de</strong> la dalle <strong>de</strong> béton du sous-sol.<br />
D’autres interventions sont possibles parmi lesquelles on compte l’incorporation <strong>de</strong><br />
tannin ou <strong>de</strong> sciure <strong>de</strong> bois dans le système <strong>de</strong> drainage, l’utilisation <strong>de</strong> bactérici<strong>de</strong>s à<br />
même les conduites et l’application <strong>de</strong> chaux dans l’environnement concerné.<br />
Aucune <strong>de</strong>s techniques revues n’a vraiment fait ses preuves comme un moyen viable<br />
et efficace <strong>de</strong> contrôler ou d’éliminer l’ocre ferreuse, soit par déficience, soit par<br />
pollution excessive <strong>de</strong> l’eau souterraine.
v<br />
Pour contrôler l’ocre ferreuse, il y a <strong>de</strong>ux approches à retenir. Premièrement, il faut<br />
promouvoir la recherche pour que <strong>de</strong>s métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong> mitigation efficaces mais<br />
écologiquement non viables puissent être contrôlés pour préserver la qualité <strong>de</strong> la<br />
nappe phréatique. Deuxièmement, il faut que les systèmes drainages, qui sont<br />
enfouis, soient plus accessibles pour permettre l’entretien régulier comme le rinçage<br />
<strong>de</strong>s conduites à basse ou haute pression. Cette <strong>de</strong>rnière approche tient compte du fait<br />
qu’étant donné la nature très hétérogène <strong>de</strong>s environnements drainés, il n’est pas<br />
envisageable d’éliminer complètement l’ocre ferreuse.
vi<br />
Table <strong>de</strong>s matières<br />
REMERCIEMENTS..........................................................................................................................III<br />
RÉSUMÉ............................................................................................................................................. IV<br />
TABLE DES MATIÈRES.................................................................................................................. VI<br />
LISTE DES FIGURES .....................................................................................................................VII<br />
LISTE DES TABLEAUX .................................................................................................................VII<br />
ANNEXES........................................................................................................................................VIII<br />
INTRODUCTION................................................................................................................................ 1<br />
DESCRIPTION DU PHÉNOMÈNE .................................................................................................. 2<br />
COMPOSITION..................................................................................................................................... 2<br />
FORMATION........................................................................................................................................ 2<br />
PROBLÉMATIQUE ............................................................................................................................ 6<br />
DURÉE DU PROBLÈME ........................................................................................................................ 6<br />
AFFINITÉ DE L’OCRE FERREUSE POUR LES SYSTÈMES DE DRAINAGE ................................................... 6<br />
Le sol drainé ................................................................................................................................. 6<br />
La température.............................................................................................................................. 8<br />
Les conduites ................................................................................................................................ 9<br />
L’enveloppe drainante .................................................................................................................11<br />
MITIGATION DU PHÉNOMÈNE................................................................................................... 14<br />
LA RÉPONSE DE LA R.B.Q................................................................................................................. 14<br />
PRÉCIPITER LE FER DANS LE SOL ...................................................................................................... 16<br />
Promouvoir l’oxydation.............................................................................................................. 16<br />
L’application <strong>de</strong> chaux à la surface du terrain........................................................................... 17<br />
L’application <strong>de</strong> chaux dans les tranchées <strong>de</strong> drainage............................................................. 18<br />
INTERVENIR SUR LES COMPOSANTES DU SYSTÈME DE DRAINAGE ..................................................... 18<br />
L’enveloppe drainante ................................................................................................................ 18
vii<br />
La taille <strong>de</strong>s ouvertures dans la conduite <strong>de</strong> drainage ............................................................... 20<br />
L’UTILISATION DE BACTÉRICIDES ..................................................................................................... 20<br />
L’UTILISATION DE PRODUITS CHIMIQUES .......................................................................................... 20<br />
DÉTERMINATION DU POTENTIEL D’OCRE FERREUSE...................................................... 21<br />
LE SOL.............................................................................................................................................. 21<br />
L’EAU SOUTERRAINE ........................................................................................................................ 22<br />
L’HISTORIQUE .................................................................................................................................. 23<br />
CONCLUSION................................................................................................................................... 24<br />
RÉFÉRENCES................................................................................................................................... 26<br />
Liste <strong>de</strong>s figures<br />
Figure 1 Diagramme potentiel-pH du fer 3<br />
Figure 2 Conduite <strong>de</strong> drainage perforée et conduite <strong>de</strong> drainage avec fentes 3<br />
Figure 3 Représentation <strong>de</strong>s interfaces aérobie-anaérobies d’une<br />
conduite <strong>de</strong> drainage 10<br />
Figure 4 Manifestation <strong>de</strong> l’ocre ferreuse sur les fibres d’un géotextile<br />
<strong>de</strong> polyester non tissé 12<br />
Liste <strong>de</strong>s tableaux<br />
Tableau 1 Plages <strong>de</strong> température <strong>de</strong> croissance <strong>de</strong>s bactéries du fer 8<br />
Tableau 2 Pertes <strong>de</strong> charges mesurées avant (1977) et après (1979)<br />
l’apparition du phénomène <strong>de</strong> l’ocre ferreuse 11<br />
Tableau 3 Potentiel <strong>de</strong> blocage <strong>de</strong> l’ocre ferreuse selon les paramètres <strong>de</strong> l’eau<br />
souterraine 22
viii<br />
Annexes<br />
Plan typique d’un drain <strong>de</strong> fondation<br />
Représentation du processus <strong>de</strong> formation <strong>de</strong> l’ocre ferreuse<br />
Brochure <strong>de</strong> la R.B.Q. concernant l’ocre ferreuse<br />
Fiche technique <strong>de</strong> conduites <strong>de</strong> drainage <strong>de</strong> Rehau<br />
Photographies présentant les dommages <strong>de</strong> l’ocre ferreuse<br />
Extrait du Règlement <strong>de</strong> construction <strong>de</strong> la ville <strong>de</strong> Rimouski<br />
Annexe A<br />
Annexe B<br />
Annexe C<br />
Annexe D<br />
Annexe E<br />
Annexe F
1<br />
Introduction<br />
L’ocre ferreuse est une substance gélatineuse qui se caractérise par sa haute teneur en<br />
matière organique et sa couleur orangée venant <strong>de</strong> l’abondance d’oxy<strong>de</strong>s <strong>de</strong> fer s’y<br />
trouvant. Ce corps amorphe a tendance à se former à la surface <strong>de</strong>s drains<br />
souterrains, à l’interface sol-air <strong>de</strong>s trous pour la percolation <strong>de</strong> l’eau.<br />
Comme le titre du <strong>projet</strong> l’indique, son but dans un sens large est <strong>de</strong> mitiger le<br />
phénomène <strong>de</strong> l’ocre ferreuse. Cela est justifié par les effets néfastes <strong>de</strong> l’apparition<br />
<strong>de</strong> ce phénomène; c'est-à-dire le blocage <strong>de</strong> drains souterrains et, par conséquent,<br />
l’infiltration d’eau dans les infrastructures par le sous-sol.<br />
Mitiger veut dire « atténuer les effets <strong>de</strong> quelque chose » ou, plus soigneusement<br />
encore, « rendre quelque chose moins douloureux » (CNTRL, 2006-2007). Il est<br />
donc nécessaire <strong>de</strong> mentionner que le but du <strong>projet</strong> ne sera donc pas d’éliminer le<br />
phénomène d’ocre ferreuse, mais plutôt d’améliorer la condition d’un milieu déjà<br />
affecté par cette substance. Cela se fera dans un premier temps en se familiarisant<br />
avec le phénomène lui-même. Dans un <strong>de</strong>uxième temps, ce seront les conditions<br />
environnementales qui y sont reliées qui seront étudiées a<strong>fin</strong> <strong>de</strong> comprendre les<br />
métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong> mitigation <strong>de</strong>s effets néfastes <strong>de</strong> la présence d’ocre ferreuse.
2<br />
Description du phénomène<br />
Composition<br />
L’ocre ferreuse est <strong>de</strong> nature filamenteuse dû aux bactéries <strong>de</strong> cette morphologie qui<br />
composent jusqu’à 50% <strong>de</strong> sa masse nette. Elle est cependant amorphe et gélatineuse<br />
puisque sa composante principale est l’eau (jusqu’à 90%). Sa couleur rouille typique<br />
lui est conférée par l’oxy<strong>de</strong> <strong>de</strong> fer (Fe 2 O 3 ) et on peut aussi y trouver <strong>de</strong> l’aluminium,<br />
du magnésium ou encore du soufre. De plus, étant donné sa constitution gélatineuse,<br />
l’ocre ferreuse peut comprendre une importante quantité <strong>de</strong> particules <strong>de</strong> sols,<br />
comme le sable, qui y adhèrent (jusqu’à 30%).<br />
Formation<br />
L’ocre ferreuse est issue <strong>de</strong> la combinaison <strong>de</strong> plusieurs facteurs. Voici les étapes (<strong>de</strong><br />
Mendonca, Ehrlich & Cammarota, 2003) qui mènent à la formation du dit<br />
phénomène et les conditions obligatoires pour la réalisation <strong>de</strong> chacune d’elles. Il est<br />
nécessaire <strong>de</strong> mentionner que le processus est décrit pour la formation d’ocre<br />
ferreuse dans un drain souterrain. Ces étapes sont schématisées à l’Annexe B <strong>de</strong> ce<br />
rapport.<br />
1. Solubilisation du fer dans l’eau souterraine<br />
Le fer se trouve dans à peu près tous les types <strong>de</strong> sol. Cependant, il ne s’y trouve<br />
pas toujours sous une forme pouvant se dissoudre dans l’eau souterraine. En<br />
effet, selon les conditions <strong>de</strong> pH, <strong>de</strong> température, <strong>de</strong> pression partielle et <strong>de</strong><br />
potentiel électrochimique du sol concerné, on pourra trouver le fer dans sa forme<br />
soluble (Fe 2+ ). Voici la courbe potentiel-pH du fer pour illustrer ceci.
3<br />
Figure 1 Diagramme potentiel-pH du fer (gracieuseté <strong>de</strong> C. Legein, 2004)<br />
Il est à noter que, premièrement, c’est surtout à un pH aci<strong>de</strong> ou neutre qu’on<br />
retrouve le fer sous forme soluble. Deuxièmement, les conditions<br />
électrochimiques du sol doivent assurer la stabilité <strong>de</strong> l’eau (région entre les <strong>de</strong>ux<br />
traits pointillés). En <strong>de</strong>hors <strong>de</strong> ces conditions, le fer est soit à l’était inanimé (Fe)<br />
ou encore oxydé (l’ion Fe 3+ est très facilement transformé en Fe 2 O 3 ); dans les<br />
<strong>de</strong>ux cas, il est précipité.<br />
La précé<strong>de</strong>nte explication tenait compte <strong>de</strong> conditions strictement chimiques. Il<br />
existe aussi <strong>de</strong>s complexes organo-métalliques contenant du fer soluble (Fe2+ ou<br />
Fe3+) qui sont à peu près impossibles à dissocier, sauf à <strong>de</strong>s conditions <strong>de</strong> pH<br />
extrêmes. Un organo-métallique est un corps composé contenant un groupe
4<br />
organique lié à l’atome d’un métal (Office québécois <strong>de</strong> la langue française,<br />
1984)..<br />
Il existe aussi certaines bactéries qui catalysent la réduction <strong>de</strong> l'oxy<strong>de</strong> ferreux en<br />
fer soluble et qui, ainsi, contribuent à augmenter la concentration <strong>de</strong> fer soluble<br />
dans l'environnement concerné. Ces bactéries sont plus connues par le sigle IRB<br />
(<strong>de</strong> l'anglais Iron Reducing Bacteria) et, sans elles, la réduction <strong>de</strong>s oxy<strong>de</strong>s<br />
ferreux dans un sol saturé est virtuellement impossible (Ford, 2005).<br />
2. Migration du fer dissout<br />
Avec l’eau souterraine, le fer à l’état soluble (les ions Fe 2+ et les complexes<br />
organo-métalliques) migre vers le système <strong>de</strong> drainage.<br />
3. Précipitation du fer<br />
Aux conditions favorables, la précipitation strictement chimique du fer s’opère<br />
d’une façon lente. Cependant, certaines bactéries (principalement Gallionella<br />
ferruginea, Sphaerotilus natans, Leptotrix ochracea) ont la capacité <strong>de</strong> catalyser<br />
ce procédé. Ces organismes tirent <strong>de</strong> l’énergie <strong>de</strong> la réaction d’oxydation du fer<br />
dissout, mais certaines conditions doivent être remplies pour qu’ils prolifèrent<br />
sous forme <strong>de</strong> biofilm : présence <strong>de</strong> fer dissout, quantité adéquate d’oxygène et<br />
disponibilité <strong>de</strong> nutriments (phosphore, azote et carbone). Un biofilm est une<br />
pellicule formée par un regroupement <strong>de</strong> micro-organismes à la surface d'un<br />
soli<strong>de</strong> ou d'un flui<strong>de</strong>, lesquels génèrent une matrice protectrice et adhésive<br />
composée <strong>de</strong> substances polymères (Office québécois <strong>de</strong> la langue française,<br />
2007).
5<br />
C’est l’interface aérobie-anaérobie (non-saturé—saturé) que représente les<br />
systèmes <strong>de</strong> drainage qui favorise la colonisation <strong>de</strong> ces bactéries. Celles-ci<br />
jouissent aussi <strong>de</strong> propriétés qui ren<strong>de</strong>nt leur confèrent une gran<strong>de</strong> adhésion à la<br />
paroi <strong>de</strong>s drains. Elles catalysent donc l’oxydation du fer qui transforme sa forme<br />
dissoute (Fe 2+ ou Fe 3+ ) en une forme insoluble : l’oxy<strong>de</strong> <strong>de</strong> fer (Fe 2 O 3 ). Des<br />
bactéries dites organotrophes (c.-à-d. dont la source d'énergie est <strong>de</strong> nature<br />
organique) vont, pour ainsi dire, se nourrir <strong>de</strong> la partie organique <strong>de</strong>s complexes<br />
organo-métalliques. Cela a pour effet <strong>de</strong> libérer le fer soluble s'y trouvant qui sera<br />
alors sujet à l'oxydation dont tireront partie les bactéries responsables <strong>de</strong> l'ocre<br />
ferreuse, dites chimiotrophes (c.-à-d. dont la source d'énergie est <strong>de</strong> nature<br />
chimique). C’est l’agglutination <strong>de</strong> ces <strong>de</strong>rniers organismes en plus <strong>de</strong> différentes<br />
composantes qui y sont incorporées, dont l’oxy<strong>de</strong> <strong>de</strong> fer, qui forme la matrice<br />
d’ocre ferreuse.<br />
4. Vieillissement<br />
C’est la <strong>de</strong>rnière étape <strong>de</strong> la formation <strong>de</strong> l’ocre ferreuse. Elle se produit lors <strong>de</strong><br />
la déshydratation <strong>de</strong> la matrice ocreuse. Ce phénomène survient lorsque les<br />
conditions <strong>de</strong> température, <strong>de</strong> pH ou d’autres paramètres ne permettent plus la<br />
croissance <strong>de</strong> l’ocre ferreuse. La matrice ocreuse perd alors beaucoup <strong>de</strong> volume<br />
et peut <strong>de</strong>venir très rigi<strong>de</strong>. Elle peut cependant persister à l’intérieur <strong>de</strong>s systèmes<br />
<strong>de</strong> drainage pour <strong>de</strong>s mois, voire <strong>de</strong>s années (Gameda, Jutras & Broughton,<br />
1993).
6<br />
Problématique<br />
Les effets néfastes directs <strong>de</strong> l’agglutination <strong>de</strong> l’ocre ferreuse dans les systèmes <strong>de</strong><br />
drainage sont la perte d’efficacité hydraulique et, éventuellement, le blocage<br />
complet. Cette inefficience partielle ou totale entraînera une série <strong>de</strong> problèmes dont<br />
la nature dépend <strong>de</strong> l’environnement drainé.<br />
Durée du problème<br />
La présence d’ocre ferreuse peut être temporaire. Cela se produit lorsque le fer<br />
soluble qui alimente le phénomène est disponible en quantités limitées. Si le système<br />
<strong>de</strong> drainage est soumis à un débit constant, le phénomène peut s’estomper après une<br />
pério<strong>de</strong> allant <strong>de</strong> 3 à 8 ans (Ford, 2005). Cependant, si le fer soluble est disponible à<br />
même l’environnement drainé, le phénomène d’ocre ferreuse est alors permanent;<br />
c’est-à-dire qu’il est considéré qu’une quantité illimitée <strong>de</strong> fer soluble est disponible.<br />
C’est dans ce <strong>de</strong>rnier cas que le phénomène s’avère une problématique substantielle.<br />
Af<strong>fin</strong>ité <strong>de</strong> l’ocre ferreuse pour les systèmes <strong>de</strong> drainage<br />
Les systèmes <strong>de</strong> drainage sont <strong>de</strong>s lieux <strong>de</strong> prédilection pour la prolifération du<br />
phénomène d’ocre ferreuse. Le plan typique d’un drain <strong>de</strong> fondation d’une maison<br />
est présenté à l’Annexe A <strong>de</strong> ce rapport.<br />
Le sol drainé<br />
C’est dans le sol drainé que naît le problème par l'apport <strong>de</strong> fer soluble dans l’eau<br />
souterraine. Il y a plus d’oxy<strong>de</strong>s ferreux et <strong>de</strong> matière organique, donc <strong>de</strong> sources<br />
d'énergie pour la formation d'ocre ferreuse, dans les sols sableux et <strong>de</strong> nature<br />
organique (terre noire, tourbe, etc.) que dans les sols argileux. Cela est dû à plusieurs<br />
facteurs.
7<br />
Il s'avère que les bactéries réductrices <strong>de</strong> fer, décrites à la section 2.2 du présent<br />
rapport, sont pour la plupart anaérobies. À l'inverse, pour que le fer contenu dans le<br />
sol soit oxydé, donc qu'il soit réductible par ces bactéries, il doit être en présence<br />
d'oxygène, c.-à-d. dans <strong>de</strong>s conditions aérobies. Les <strong>de</strong>ux phénomènes ne peuvent<br />
donc pas avoir lieu simultanément et doivent <strong>de</strong> plus se succé<strong>de</strong>r à l'intérieur d'un<br />
court laps <strong>de</strong> temps puisque l'oxy<strong>de</strong> <strong>de</strong> fer au contact <strong>de</strong> l'eau retrouve une forme<br />
inutilisable par ces bactéries. Or, le sable a la propriété d'expulser l'oxygène<br />
rapi<strong>de</strong>ment après avoir été submergé et ceci stimule donc la réduction <strong>de</strong>s oxy<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
fer par les bactéries. De plus, les sables sont disposés à contenir <strong>de</strong> la matière<br />
organique que ce soit par l’incursion <strong>de</strong> racines ou encore par la présence d’horizons<br />
organiques à l’intérieur <strong>de</strong> la couche <strong>de</strong> sol sableux. Un sol sableux est un sol dont la<br />
plupart <strong>de</strong>s grains ont entre 75 µm et 4,75 mm <strong>de</strong> diamètre (Holtz et Kovacs, 1991).<br />
La terre noire, les tourbières et les autres sols organiques sont aussi enclins au<br />
problème <strong>de</strong> l’ocre ferreuse puisqu’ils contiennent généralement du fer et <strong>de</strong> la<br />
matière organique en abondance.<br />
En revanche, les argiles, à moins qu’elles soient mêlées à <strong>de</strong>s quantités importantes<br />
<strong>de</strong> matière organique, sont <strong>de</strong>s sols peu propices au développement <strong>de</strong> l’ocre<br />
ferreuse ; en voici les causes. Premièrement, le niveau <strong>de</strong> carbone organique<br />
disponible à l’intérieur <strong>de</strong> l’argile est habituellement bas. Deuxièmement, il semble y<br />
avoir une forte attraction électrochimique entre les particules d’argile et les oxy<strong>de</strong>s<br />
ferreux (Ford, 2005). Cela empêcherait ces <strong>de</strong>rniers d’être entraînés avec l’eau<br />
souterraine au système <strong>de</strong> drainage.
8<br />
La température<br />
L’eau souterraine ravitaille les zones affectées par l’ocre ferreuse en fer soluble.<br />
Ainsi donc, la matrice ocreuse est en contact avec l’eau souterraine et la croissance<br />
<strong>de</strong>s bactéries dépendra <strong>de</strong> sa température.<br />
Voici un tableau présentant les différentes températures auxquelles certaines<br />
bactéries « mangeuses <strong>de</strong> fer » croîent.<br />
Plage <strong>de</strong> températures <strong>de</strong> croissance (°C)<br />
Bactérie minimale optimale maximale<br />
Sphaerotilus 15 25-30 37<br />
Leptothrix 10 20-25 35<br />
Thiobacillus ferroxidans 6 26-28 34<br />
Tableau 1 Plages <strong>de</strong> température <strong>de</strong> croissance <strong>de</strong>s bactéries du fer (Cullimore &<br />
McCann, 1978)<br />
Ces chiffres révèlent, d’une part, que la croissance <strong>de</strong> la matrice ocreuse ne peut pas<br />
s’effectuer en conditions hivernales (<strong>de</strong> gel). D’autre part, il est peu probable que la<br />
température <strong>de</strong> l’eau souterraine soit assez élevée pour inhiber la croissance <strong>de</strong> ces<br />
bactéries.<br />
Des observations (Gameda, Jutras & Broughton, 1993) montrent que l’eau drainée à<br />
la fonte <strong>de</strong>s neiges, alors que l’eau est à 1 ou 2°C, contenait <strong>de</strong> l’ocre ferreuse. Celleci<br />
était en suspension dans l’eau à l’exutoire du système <strong>de</strong> drainage, avait une<br />
couleur brun rougeâtre mât et n’avait pas une adhérence aussi importante que l’ocre<br />
ferreuse nouvellement formée. Cela indique que la matrice ocreuse peut subsister<br />
dans les systèmes <strong>de</strong> drainage plusieurs mois (selon la durée <strong>de</strong> l’hiver, l’étu<strong>de</strong> ayant<br />
été menée dans le comté <strong>de</strong> Drummond au Québec) même si la température est<br />
inférieure à celle requise pour la croissance <strong>de</strong>s bactéries la formant. Cela indique<br />
aussi que la température peut avoir un effet sur la nature <strong>de</strong> l’ocre ferreuse, c.-à-d. sur
9<br />
sa propriété d’adhérence et sa couleur. Selon la même étu<strong>de</strong>, c’est lorsque la<br />
température <strong>de</strong> l’eau souterraine atteignait 12°C que le dépôt d’ocre ferreuse sur le<br />
système <strong>de</strong> drainage s’avérait important. L’ocre avait alors une couleur rouge<br />
orangeâtre et était visqueuse et collante.<br />
Dans un contexte comme celui d’un système <strong>de</strong> drainage souterrain où<br />
l’environnement concerné est naturel et soumis aux intempéries, contrôler la<br />
température <strong>de</strong> l’eau souterraine, à la hausse ou à la baisse, est une entreprise<br />
virtuellement impossible.<br />
Les conduites<br />
Les drains souterrains servent un but : recueillir et transporter l’eau contenue dans les<br />
sols. Ils sont utilisés à multiples escients comme l’irrigation <strong>de</strong>s terres dans le milieu<br />
agricole ou encore l’évitement du soulèvement par le gel <strong>de</strong>s fondations d’un<br />
bâtiment avec <strong>de</strong>s sols gorgés d’eau. La nature-même <strong>de</strong>s conduites installées sous la<br />
surface est insidieuse lorsque l’ocre ferreuse se manifeste. En effet, ces conduites ont<br />
besoin d’ouverture pour recueillir l’eau souterraine pour qu’ainsi elle percole à<br />
l’intérieur du tuyau lui-même puis coule vers l’exutoire : un fossé ou un plan d’eau<br />
ou les <strong>de</strong>ux un à la suite <strong>de</strong> l’autre. Ces ouvertures peuvent être <strong>de</strong>s trous circulaires<br />
<strong>de</strong> quelques millimètres <strong>de</strong> diamètre ou encore <strong>de</strong>s fentes minces suivant la<br />
circonférence <strong>de</strong> la section du tuyau et espacées à intervalles réguliers. Une brochure<br />
explicite sur <strong>de</strong> tels produits manufacturés par la multinationale Rehau est incluse à<br />
l’Annexe D <strong>de</strong> ce rapport. Dans le cas le plus commun, celui du drainage <strong>de</strong>s<br />
fondations d’une rési<strong>de</strong>nce, certaines municipalités requièrent un diamètre minimal<br />
<strong>de</strong> 100 mm pour une telle conduite (Ville <strong>de</strong> Rimouski, 2004).
10<br />
Figures 2 Conduite <strong>de</strong> drainage perforée (à gauche, gracieuseté d’Aickingrate)<br />
et conduite <strong>de</strong> drainage avec fentes (à droite, gracieuseté <strong>de</strong><br />
Nextube).<br />
Ces conduites sont généralement en plastique (CPV) et donc étanches sur la majorité<br />
<strong>de</strong> leur surface. L’eau s’écoule à l’intérieur et l’espace disponible restant est occupé<br />
par l’air. L’eau qui percole sur le pourtour <strong>de</strong> la section du tuyau vers l’intérieur <strong>de</strong> ce<br />
<strong>de</strong>rnier et celle qui s’écoule est donc en contact avec <strong>de</strong> l’oxygène. Il y a donc une<br />
opportunité localisée à catalyser l’oxydation du fer dissout dans l’eau souterraine<br />
pour les bactéries responsables <strong>de</strong> l’ocre ferreuse qui sont aérobies.<br />
Figure 3 Représentation <strong>de</strong>s interfaces aérobie-anaérobies<br />
d’une conduite <strong>de</strong> drainage
11<br />
Des observations faites dans la région <strong>de</strong> Drummondville (Gameda, Jutras &<br />
Broughton, 1983) montrent qu’en 2 ans, la prolifération d’ocre ferreuse dans <strong>de</strong> telles<br />
conduites <strong>de</strong> drainage ont fait tripler, voire quadrupler, la perte <strong>de</strong> charge encourue<br />
par l’eau lors <strong>de</strong> son ruissellement. La perte <strong>de</strong> charge est la diminution <strong>de</strong> l'énergie<br />
d'un flui<strong>de</strong> dans une canalisation, exprimée en hauteur <strong>de</strong> flui<strong>de</strong> (Office québécois <strong>de</strong><br />
la langue française, 1991). Voici un tableau présentant les différentes pertes <strong>de</strong> charge<br />
mesurées lors <strong>de</strong> l’étu<strong>de</strong>. À noter que ces valeurs sont obtenues avec un taux <strong>de</strong><br />
drainage <strong>de</strong> 5 mm/d.<br />
Perte <strong>de</strong> charge (cm)<br />
Ligne A<br />
Ligne B<br />
Environnement drainant 1977 1979 1977 1979<br />
1 23 60 20 86<br />
2 21 65 14 81<br />
3 13 50 77 49<br />
4 14 29 6 39<br />
5 4 47 10 52<br />
6 18 60 10 38<br />
7 1 2 0 0<br />
Tableau 2 Pertes <strong>de</strong> charges mesurées avant (1977) et après (1979) l’apparition du<br />
phénomène <strong>de</strong> l’ocre ferreuse (Gameda, Jutras & Broughton, 1983).<br />
L’enveloppe drainante<br />
Les membranes géosynthétiques ou la pierre nette ou les <strong>de</strong>ux à la fois forment ce<br />
qu’on appelle l’enveloppe drainante autour <strong>de</strong>s conduites <strong>de</strong> drainage. Le but d’une<br />
telle enveloppe est d’empêcher les particules <strong>de</strong> sol d’atteindre la conduite <strong>de</strong><br />
drainage, mais <strong>de</strong> permettre la percolation <strong>de</strong> l’eau.
12<br />
Un géosynthétique est un matériau synthétique sous forme <strong>de</strong> textile, <strong>de</strong> non-tissé, <strong>de</strong><br />
membrane, <strong>de</strong> filet, etc., <strong>de</strong>stiné à <strong>de</strong>s travaux d'aménagement <strong>de</strong>s sols (Office<br />
québécois <strong>de</strong> la langue française, 1995). Il a <strong>de</strong> multiples usages, mais il peut être<br />
utilisé pour isoler l’environnement <strong>de</strong> la conduite <strong>de</strong> drainage. Comme dans le cas <strong>de</strong><br />
cette <strong>de</strong>rnière, mais à plus petite échelle, les interstices entre les fibres <strong>de</strong>s<br />
géosynthétiques offrent <strong>de</strong> même que leur surface-même représentent une interface<br />
aérobie-anaréobie. Une étu<strong>de</strong> menée sur différents géosynthétiques (<strong>de</strong> Mendonca &<br />
Ehrlich, 2006) montre que la formation d’ocre ferreuse à l’intérieur <strong>de</strong> ceux-ci peut<br />
diminuer leur conductivité hydraulique d’un facteur allant jusqu’à 45.3, quoique ces<br />
valeurs se trouvaient généralement entre 2 et 15.<br />
La pierre nette est un matériau <strong>de</strong> construction composé <strong>de</strong> granulats ayant environ le<br />
même diamètre, soit typiquement entre 5 et 50 cm. La pierre nette, ou granulat net,<br />
sera utilisée pour recouvrir les conduites et drainer l’eau qui s’écoule entre ses<br />
granulats puisqu’entre ces <strong>de</strong>rniers, il se forme un réseau <strong>de</strong> cavités, faute <strong>de</strong><br />
granulats <strong>de</strong> plus petites dimensions pour remplir les espaces. Ce sont ces cavités qui<br />
offrent aux bactéries <strong>de</strong> l’ocre ferreuse l’interface aérobie-anaérobie dont elles ont<br />
besoin.<br />
Figure 4 Manifestation <strong>de</strong> l’ocre ferreuse sur les fibres d’un géotextile <strong>de</strong> polyester<br />
non tissé (<strong>de</strong> Mendonca, Ehrlich & Cammarota, 2003).
13<br />
Tous ces facteurs ren<strong>de</strong>nt la suppression du phénomène d’ocre ferreuse très<br />
problématique puisque, en somme, les mêmes caractéristiques qui permettent au<br />
système d’être efficacement drainant le ren<strong>de</strong>nt vulnérable aux bactéries mangeuses<br />
<strong>de</strong> fer.
14<br />
Mitigation du phénomène<br />
Lorsque les conditions favorables au développement <strong>de</strong> l’ocre ferreuse sont réunies,<br />
il est presque impossible d’en prévenir l’apparition. Pour qu’une telle chose soit<br />
possible, comme il est décrit dans les précé<strong>de</strong>ntes sections du présent rapport, il<br />
faudrait priver le sol drainé <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux éléments fondamentaux : l’eau et l’air. Cela est<br />
donc impensable. De plus, si on élimine le fer à proximité <strong>de</strong>s systèmes <strong>de</strong> drainage<br />
en procédant à l’excavation complète <strong>de</strong>s sols drainés puis au remblayage, le métal<br />
en question migrerait <strong>de</strong>s sols avoisinants jusqu’à l’environnement concerné.<br />
Ce constat aux conditions plutôt inéluctables suggère que toute tentative <strong>de</strong> pallier le<br />
phénomène d’ocre ferreuse serait une mitigation puisque, selon les connaissances<br />
actuelles, il n’existe pas <strong>de</strong> moyen viable <strong>de</strong> prévenir ou d’éliminer la prolifération<br />
<strong>de</strong> ces bactéries mangeuses <strong>de</strong> fer. La présente section se limite aux métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
mitigation. Néanmoins, un aperçu sera donné en premier lieu <strong>de</strong> la réponse <strong>de</strong>s<br />
autorités du Québec au problème causé par le phénomène.<br />
La réponse <strong>de</strong> la R.B.Q.<br />
« Assurer la qualité <strong>de</strong>s travaux <strong>de</strong> construction et la sécurité <strong>de</strong>s personnes qui<br />
accè<strong>de</strong>nt à un bâtiment ou à un équipement <strong>de</strong>stiné à l'usage du public ou qui<br />
utilisent une installation non rattachée à un bâtiment » (Loi sur le bâtiment,<br />
c. 1, s. 1.). telle est la mission <strong>de</strong> la Régie du bâtiment du Québec (la Régie). Elle est,<br />
en somme, l’appareil qui permet au ministre du Travail du Québec <strong>de</strong> gérer et <strong>de</strong><br />
faire respecter la La loi sur le bâtiment. La Régie a émis une brochure à vocation<br />
informative intitulée « L’ocre ferreuse, <strong>de</strong>s réponses à vos questions » (R.B.Q.,<br />
2007). Celle-ci est incluse à l’Annexe C <strong>de</strong> ce rapport. Des métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong> prévention
15<br />
du phénomène <strong>de</strong> l’ocre ferreuse avant la construction <strong>de</strong>s systèmes <strong>de</strong> drainage y<br />
sont proposées ainsi que <strong>de</strong>s moyens pour y remédier après leur construction.<br />
En amont du phénomène, la Régie dirige les futurs acquéreurs <strong>de</strong> systèmes <strong>de</strong><br />
drainage vers les experts qui pourront déterminer le potentiel d’apparition d’ocre<br />
ferreuse <strong>de</strong> la région à drainer. La R.B.Q. cite en outre quelques paramètres dont le<br />
présent rapport a déjà fait état; c’est-à-dire le pH du sol, le niveau <strong>de</strong> la nappe<br />
phréatique (sa variation au cours <strong>de</strong>s mois), le type <strong>de</strong> sol, la teneur en fer dans<br />
l’environnement et la présence visible d’ocre ferreuse dans les points d’eau à<br />
proximité. Très pertinemment, le dépliant informe aussi le lecteur qu’il est capital <strong>de</strong><br />
s’informer aux voisins et à la municipalité quant au récit <strong>de</strong> possibles apparitions<br />
d’ocre ferreuse aux environs au cours <strong>de</strong>s années. Ainsi donc, en fonction <strong>de</strong> l’état <strong>de</strong><br />
l’environnement concerné, la conception du système <strong>de</strong> drainage et même <strong>de</strong>s<br />
fondations du bâtiment sera modifiée pour minimiser l’impact futur qu’aura<br />
l’apparition <strong>de</strong> l’ocre ferreuse. Des composantes telles la position <strong>de</strong>s membranes<br />
géotextiles, le <strong>de</strong>sign <strong>de</strong> la dalle <strong>de</strong> béton ou la nature du granulat <strong>de</strong> remblai sont<br />
alors à revoir.<br />
En aval du phénomène, la Régie avance une batterie <strong>de</strong> métho<strong>de</strong>s atténuantes.<br />
L’efficacité et l’application particulière <strong>de</strong> plusieurs d’entre elles seront explicités<br />
plus loin dans cette section. Il s’agit substantiellement <strong>de</strong> travaux <strong>de</strong> génie<br />
civil relativement sévères. L’installation <strong>de</strong> cheminées <strong>de</strong> nettoyage, la modification<br />
<strong>de</strong> la pente du terrain ou encore la pose d’une membrane d’étanchéité sont autant<br />
d’opérations qui requièrent la mobilisation <strong>de</strong> machinerie d’excavation. Comme<br />
<strong>de</strong>rnier point, la R.B.Q. envisage aussi la condamnation du sous-sol.
16<br />
Précipiter le fer dans le sol<br />
L’information concernant les métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong> mitigation <strong>de</strong> l’ocre ferreuse incluses dans<br />
cette section sont tirées, sauf indication, <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux rapports techniques, soit le « Iron<br />
ochre control methods, a litterature review » du Ministère <strong>de</strong> l’Agriculture et <strong>de</strong><br />
l’Alimentation <strong>de</strong> la Colombie-Britannique (1988) et le « Iron ochre and related<br />
sludge <strong>de</strong>posits in subsurface drain lines » <strong>de</strong> H.W. Ford, révisé par D.Z. Hamon<br />
(2005).<br />
Promouvoir l’oxydation<br />
Promouvoir l’oxydation revient à encourager la présence d’air dans les sols ou, du<br />
point <strong>de</strong> vue inverse, à éviter l’inondation <strong>de</strong> l’environnement drainé. Toutes les<br />
pratiques encourageant cette métho<strong>de</strong> sont valables théoriquement puisque l’oxygène<br />
en contact avec le fer dans le sol l’oxy<strong>de</strong>ra et le fera précipiter, le rendant ainsi<br />
inutilisable par les bactéries responsables <strong>de</strong> l’ocre ferreuse. Il n’y a pas vraiment <strong>de</strong><br />
techniques d’aération <strong>de</strong>s sols, comme le préséchage <strong>de</strong>s sols, qui s’est avérée<br />
efficace. Cela est dû au fait que même si le fer est précipité en premier lieu, il peut<br />
retourner à l’état soluble si les conditions environnementales le permettent. Le<br />
préséchage <strong>de</strong>s sols consiste en du drainage-taupe, c’est-à-dire en la création <strong>de</strong><br />
galeries à même le sol qui mènent vers un fossé commun. Évi<strong>de</strong>mment, cette<br />
technique ne fonctionne qu’avec les sols assez plastiques qui contiennent au moins<br />
30% d’argile.
17<br />
En Allemagne, il est proposé <strong>de</strong> présécher le sol en creusant <strong>de</strong>s tranchées qu’on<br />
laisse en place durant 2 à 3 années, <strong>de</strong> façon à précipiter le fer contenu dans les sols.<br />
Ensuite, on indique <strong>de</strong> procé<strong>de</strong>r à un système <strong>de</strong> drainage à <strong>de</strong>ux palliers, avec une<br />
conduite <strong>de</strong> drainage placée plus haute que l’autre pour éviter les inondations<br />
occasionnelles.<br />
L’application <strong>de</strong> chaux à la surface du terrain<br />
Cette technique se base sur les prémisses que le calcium contenu dans la chaux<br />
(CaCO 3 ) catalyse l’oxydation du fer dans le sol et que cette chaux entraîne une<br />
hausse du pH dans le sol qui nuit à la croissance <strong>de</strong>s micro-organismes indésirables.<br />
D’une part, l’application <strong>de</strong> chaux à la surface du terrain encouragerait l’oxydation<br />
du fer et donc sa précipitation en une forme inutilisable par les bactéries <strong>de</strong> l’ocre<br />
ferreuse. D’autre part, lorsqu’un pH <strong>de</strong> 8,2 ou davantage est atteint, on considère que<br />
le phénomène d’ocre ferreuse est sous contrôle 1 .<br />
Cette technique s’est toutefois avérée inefficace. Premièrement, la quantité <strong>de</strong> chaux<br />
requise est très importante et cela est dû à plusieurs facteurs. D’un côté, dans un<br />
climat humi<strong>de</strong>, on peut perdre jusqu’à 0,8 tonnes par hectare par année <strong>de</strong> chaux<br />
épandue 1 . De l’autre côté, plus la quantité <strong>de</strong> chaux épandue est importante, plus la<br />
quantité <strong>de</strong> fer immobilisé l’est aussi et pour contrer l’ocre ferreuse, cette pratique<br />
doit être vue comme un <strong>projet</strong> à long terme. Deuxièmement, l’épandage <strong>de</strong> chaux à<br />
la surface d’un sol ne permet pas d’augmenter le pH <strong>de</strong> tout le profil en profon<strong>de</strong>ur.<br />
Lors d’un essai en Flori<strong>de</strong> (Ford, 2005), cela a eu pour effet d’encourager le<br />
phénomène d’ocre ferreuse en faisant passer le pH <strong>de</strong> l’environnement drainé <strong>de</strong> 4,2<br />
1 Ministère <strong>de</strong> l’Agriculture et <strong>de</strong> l’Alimentation <strong>de</strong> la Colombie-Britannique, 1988
18<br />
à 6,0, valeur qui vraisemblablement favorise l’activité <strong>de</strong>s bactéries mangeuses <strong>de</strong><br />
fer.<br />
L’application <strong>de</strong> chaux dans les tranchées <strong>de</strong> drainage<br />
Cette technique s’apparente beaucoup à la précé<strong>de</strong>nte à la différence qu’au lieu<br />
d’épandre <strong>de</strong> la chaux à la surface du sol, on la répartit dans les tranchées,<br />
c’est-à-dire à l’environnement directement en contact avec le système <strong>de</strong> drainage.<br />
Cette métho<strong>de</strong> est aussi inefficace que la première. Comme il l’a été décrit dans ce<br />
rapport, l’environnement en contact avec les conduites <strong>de</strong> drainage est en un<br />
drainant, comme <strong>de</strong> la pierre nette. L’application <strong>de</strong> chaux dans un tel lieu provoque<br />
le blocage <strong>de</strong>s interstices servant à drainer l’eau souterrain et va ainsi à l’encontre du<br />
but premier du système. Même avec la pierre <strong>de</strong> chaux, le même problème survient<br />
(Ford, 2005).<br />
Intervenir sur les composantes du système <strong>de</strong> drainage<br />
L’enveloppe drainante<br />
Pour ce qui est du granulat drainant, les matériaux ayant une granulométrie étalée<br />
(par opposition à la pierre nette) résistent mieux à la formation d’ocre ferreuse étant<br />
donné que les interstices sont comblés entre les granulats. Cependant, ce type <strong>de</strong><br />
matériau peut aussi être envahi par l’ocre ferreux si <strong>de</strong>s conditions très favorables se<br />
présentent. L’eau y percole aussi à un rythme plus lent puisque le réseau <strong>de</strong> cavité se<br />
trouve diminué, ce qui favorise la saturation <strong>de</strong> l’environnement immédiat.<br />
Le choix <strong>de</strong> la membrane géosynthétique influe peu sur l’apparition <strong>de</strong> l’ocre<br />
ferreuse. En effet, une étu<strong>de</strong> (<strong>de</strong> Mendonca & Ehrlich, 2006) démontre que plusieurs
19<br />
types <strong>de</strong> géotextiles peuvent être affectés d’une façon significative sur le plan <strong>de</strong> la<br />
capacité <strong>de</strong> percolation <strong>de</strong> l’eau. Les géotextiles testés étaient un polyester non-tissé,<br />
un polypropylène tissé et un autre qui ne l’était pas.<br />
Des étu<strong>de</strong>s ont été menées pour connaître les effets bénéfiques d’incorporer <strong>de</strong> la<br />
sciure <strong>de</strong> bois aux enveloppes <strong>de</strong> drainage. La sciure <strong>de</strong> pin ne fait pas l’affaire<br />
puisqu’elle se désintègre avec le temps. Ce seraient les sciures <strong>de</strong> chêne et <strong>de</strong> cyprès<br />
qui, en plus <strong>de</strong> perdurer dans le temps, qui seraient les meilleures alternatives car elle<br />
crée un environnement anaérobique qui nuit à l’ocre ferreuse. L’utilisation <strong>de</strong> matière<br />
organique dans l’enveloppe doit être fait avec beaucoup <strong>de</strong> parcimonie puisque, plus<br />
souvent qu’autrement, cette matière <strong>fin</strong>ira par se décomposer et ainsi boucher le<br />
système <strong>de</strong> drainage et encourager la prolifération <strong>de</strong>s bactéries <strong>de</strong> l’ocre ferreuse.<br />
L’incorporation <strong>de</strong> tannin (on voit aussi « écorce ») dans les enveloppes drainantes<br />
est considérée comme une excellente approche pour inhiber l’activité bactérienne qui<br />
engendre l’ocre ferreuse. Le tannin est une matière extraite <strong>de</strong> certains produits<br />
végétaux (écorces d'arbre, noix <strong>de</strong> galle, etc.) au moyen d'un solvant, et qui est<br />
employée en solution aqueuse, généralement en association avec le sulfite <strong>de</strong> sodium,<br />
pour le dégazage <strong>de</strong>s eaux <strong>de</strong> chaudières (Office québécois <strong>de</strong> la langue française,<br />
1974). L’intérêt pour le tannin vient du fait qu’il peut former <strong>de</strong>s complexes avec le<br />
fer et qu’il inhibe les bactéries du fer lorsqu’il est à une concentration <strong>de</strong> 10 ppm<br />
dans l’eau souterraine drainé. Cependant, cette métho<strong>de</strong> a plusieurs désavantages.<br />
D’une part, le tannin est un matériau difficile à se procurer et les copeaux d’écorce<br />
dans lesquelles ils sont compris en contiennent une quantité presque impossible à<br />
déterminer. D’autre part, lorsque le tannin réagit avec le fer, il forme <strong>de</strong> l’encre,<br />
c’est-à-dire un liqui<strong>de</strong> noir et visqueux ce qui contamine l’eau drainé au-<strong>de</strong>là <strong>de</strong>s<br />
limites permises.
20<br />
La taille <strong>de</strong>s ouvertures dans la conduite <strong>de</strong> drainage<br />
Des informations nous indiquent que plus les ouvertures d’une conduite <strong>de</strong> drainage<br />
sont gran<strong>de</strong>s, plus le phénomène d’ocre ferreuse tar<strong>de</strong> à détériorer l’efficacité<br />
hydraulique <strong>de</strong> celle-ci. Il faut toutefois que les dimensions <strong>de</strong> ces ouvertures<br />
n’excè<strong>de</strong>nt pas le diamètre du granulat net à proximité.<br />
L’utilisation <strong>de</strong> bactérici<strong>de</strong>s<br />
Certaines conduites contiennent un bioci<strong>de</strong>, c’est-à-dire une substance qui tue tout<br />
micro-organisme. Cette substance est mélangée au plastique lors <strong>de</strong> la fabrication du<br />
tuyau. Cependant, <strong>de</strong>s doutes subsistent quant à l’efficacité <strong>de</strong> cette pratique puisque<br />
lorsque l’ocre ferreuse se développe sous forme <strong>de</strong> biofilm, il se forme un mince<br />
revêtement à sa surface qui la rend quasi invulnérable aux attaques chimiques. La<br />
technique serait viable pour un problème d’ocre temporaire.<br />
L’utilisation <strong>de</strong> produits chimiques<br />
En laboratoire, plusieurs produits chimiques désinfectants ont subi <strong>de</strong>s tests quant à<br />
leur efficacité à miner les concentrations <strong>de</strong> bactéries du fer (Cullimore & McCann,<br />
1978). Les plus efficaces à cet escient se sont avérés le permanganate <strong>de</strong> potassium et<br />
le polymère d’io<strong>de</strong> synthétisé par Levine. De tels résultats ne peuvent cependant pas<br />
être appliqués directement aux systèmes <strong>de</strong> drainage pour <strong>de</strong>ux raisons.<br />
Premièrement, ces tests ont été effectués sur <strong>de</strong>s bactéries isolées, hors <strong>de</strong> la matrice<br />
ocreuse qui offre une protection contre les attaques chimiques. Deuxièmement,<br />
l’utilisation <strong>de</strong> produits chimiques dans l’eau souterraine à <strong>de</strong>s concentrations assez<br />
élevées pour inhiber les bactéries <strong>de</strong> l’ocre ferreuse résulte presque inévitablement en<br />
une violation <strong>de</strong>s limites <strong>de</strong> concentrations <strong>de</strong> contaminants prescrites.
21<br />
Détermination du potentiel d’ocre ferreuse<br />
Pour savoir si dans un environnement s’est développé <strong>de</strong> l’ocre ferreuse où s’il est<br />
disposé à en connaître l’apparition, il y a trois principales sources d’information<br />
<strong>de</strong>squelles s’instruire.<br />
Le sol<br />
Comme il est discuté dans ce rapport, ce sont les sols sableux et les sols à forte<br />
teneur en matière organique où l’ocre ferreuse est plus susceptible à se développer.<br />
De plus, si le niveau <strong>de</strong> la nappe phréatique est haut et changeant selon les saisons,<br />
l’ocre ferreuse a aussi plus <strong>de</strong> chances d’apparaître.<br />
Lors d’une tranchée d’exploration, par exemple, il est important d’être attentif aux<br />
signes suivants :<br />
La grosseur et la nature <strong>de</strong>s grains du sol. Cela détermine si on est face ou<br />
non d’un sol à risque, comme un sable ;<br />
La couleur, et le changement <strong>de</strong> couleur selon la profon<strong>de</strong>ur. Une tâche <strong>de</strong><br />
couleur rouille indique la présence <strong>de</strong> fer oxydé. Du sol <strong>de</strong> couleur grise près<br />
<strong>de</strong> la surface indique un niveau <strong>de</strong> nappe phréatique haut. Plusieurs horizons<br />
<strong>de</strong> couleurs différentes indiquent un changement fréquent du niveau <strong>de</strong> la<br />
nappe phréatique. Ce sont tous là <strong>de</strong>s signes d’un fort potentiel au<br />
développement <strong>de</strong> l’ocre ferreuse ;<br />
La présence <strong>de</strong> matière organique comme <strong>de</strong>s racines ou <strong>de</strong> la matière friable<br />
noire. La nature fibreuse du sol trahit aussi une forte teneur en matière
22<br />
organique. Cette matière organique nourrit aussi le phénomène <strong>de</strong>s bactéries<br />
mangeuses <strong>de</strong> fer ;<br />
La présence d’ocre ferreuse elle-même, la substance géalitineuse, parfois<br />
filamenteuse, <strong>de</strong> couleur rouille. On peut en observer <strong>de</strong>s photographies à<br />
l’Annexe E <strong>de</strong> ce rapport.<br />
L’eau souterraine<br />
S’il ya <strong>de</strong>s plans d’eau à proximité <strong>de</strong> l’environnement concerné comme un ruisseau,<br />
un fossé ou un lac, il est important d’y porter attention. Des filaments <strong>de</strong> couleur<br />
rouille ou encore une matrice gélatineuse <strong>de</strong> la même couleur s’y trouvant signifie<br />
que l’ocre ferreuse prolifère aux alentours. Si l’eau observée a une couleur allant du<br />
jaune à l’orange foncé, c’est aussi un signe <strong>de</strong>s bactéries mangeuses <strong>de</strong> fer.<br />
S’il n’y a pas <strong>de</strong> signe visible <strong>de</strong> présence d’ocre ferreuse à ces points d’eau, il est<br />
judicieux <strong>de</strong> faire analyser l’eau en question par un laboratoire accrédité. Les <strong>de</strong>ux<br />
paramètres les plus importants à analyser sont alors la concentration en ions Fe 2+ et<br />
le pH, d’autant plus qu’ils fonctionnent <strong>de</strong> pair pour déterminer le potentiel<br />
d’apparition <strong>de</strong> l’ocre ferreuse.<br />
Concentration d’ions Fe 2+ (mg/L)<br />
pH < 7 pH > 7 Potentiel <strong>de</strong> blocage par l’ocre ferreuse<br />
< 0,5 < 1,0 Aucun<br />
0,5 à 1,0 1,0 à 3,0 Léger<br />
1,0 à 3,0 3,0 à 6,0 Moyen<br />
3,0 à 6,0 6,0 à 9,0 Grand<br />
> 6,0 > 9,0 Très grand<br />
Tableau 3 Potentiel <strong>de</strong> blocage <strong>de</strong> l’ocre ferreuse selon les paramètres <strong>de</strong> l’eau<br />
souterraine (Kuntze, 1982)
23<br />
L’historique<br />
Les anciens propriétaires du lieu, les voisins, la municipalité sont autant<br />
d’intervenants avec lesquels il est important <strong>de</strong> communiquer pour connaître la<br />
situation d’un environnement quant à son potentiel d’ocre ferreuse. Ce phénomène<br />
en est un récurrent duquel il est très difficile <strong>de</strong> se débarrasser et, ainsi, s’il y a un<br />
potentiel pour son apparition, il y a <strong>de</strong> fortes chances que ce ne sera pas la première<br />
fois. Des sentences et <strong>de</strong>s règlements concernant <strong>de</strong>s cas d’ocre ferreuse émis par la<br />
R.B.Q. sont également disponibles via le site du Réseau <strong>de</strong> protection du<br />
consommateur du Québec.
24<br />
Conclusion<br />
L’eau et l’air : voilà <strong>de</strong>ux composantes qu’on <strong>de</strong>vrait éliminer <strong>de</strong>s environnements<br />
drainés pour éviter la formation d’ocre ferreuse dans ceux-ci. « Faut faire avec »<br />
chantait Gilbert Bécaud 1 .<br />
Plusieurs facteurs ren<strong>de</strong>nt l’ocre ferreuse aussi problématique. Premièrement, son<br />
approvisionnement en fer est impossible à éliminer complètement. Des années<br />
d’oxydation <strong>de</strong>s sols à proximité ou même l’excavation <strong>de</strong> ces <strong>de</strong>rniers<br />
n’empêcheront pas le fer soluble, présent dans à peu près tous les types <strong>de</strong> sol, <strong>de</strong><br />
migrer vers l’environnement drainé. Deuxièmement, les systèmes <strong>de</strong> drainage<br />
représentent un lieu <strong>de</strong> prolifération tout indiqué pour les bactéries mangeuses <strong>de</strong> fer.<br />
Ce qui fait un bon système drainage fait un bon foyer d’ocre ferreuse.<br />
Troisièmement, la matrice ocreuse formée à partir <strong>de</strong> biofilms est une véritable<br />
forteresse, bien dissimulée sous terre, pour les tentatives <strong>de</strong> l’éliminer soit<br />
chimiquement ou physiquement. Sa gran<strong>de</strong> adhérence et sa nature filamenteuse la<br />
protégeant contre les métho<strong>de</strong>s physiques et son enveloppe la gardant <strong>de</strong>s attaques<br />
chimiques.<br />
Il y aurait <strong>de</strong>ux façons <strong>de</strong> contrôler l’ocre ferreuse <strong>de</strong> façon efficace. D’une part, il<br />
faudrait pouvoir se servir <strong>de</strong> métho<strong>de</strong>s possiblement nuisibles à l’environnement,<br />
mais efficaces comme l’incorporation du tannin ou encore l’utilisation <strong>de</strong> produits<br />
chimiques désinfectants, mais en ayant la possibilité <strong>de</strong> contrôler les rejets d’eau<br />
souterraine à un coût viable pour qu’ils ne représentent pas un risque écologique. Il<br />
1 Chanteur compositeur, pianiste et acteur français (né 1927, mort 2001).
25<br />
ne s’agit surtout pas d’alléger les tolérances quant à la qualité <strong>de</strong> l’eau souterraine,<br />
mais bien <strong>de</strong> promouvoir la recherche au niveau <strong>de</strong>s produits chimiques.<br />
D’autre part, il faut faciliter l’accès le plus possible aux zones potentiellement<br />
affectées par l’ocre ferreuse. Les systèmes <strong>de</strong> drainage sont enfouis et, à moins <strong>de</strong><br />
travaux importants, sont quasi-inaccessibles lorsque l’ocre ferreuse apparaît. Comme<br />
le suggère la R.B.Q., l’installation <strong>de</strong> cheminées <strong>de</strong> nettoyage est tout indiquée à cet<br />
effet. On peut alors effectuer <strong>de</strong> l’entretien régulier et préventif comme du rinçage à<br />
haute ou basse pression ou encore l’incorporation <strong>de</strong> cuivre pour éliminer les rejets<br />
orangeâtre à l’exutoire du système <strong>de</strong> drainage.<br />
Un environnement drainé, un sol, une terre est un milieu tellement changeant qu’il<br />
serait difficile d’y réunir toutes les conditions nécessaires au contrôle <strong>de</strong> l’ocre<br />
ferreuse et, encore plus, d’appliquer cette métho<strong>de</strong> à l’ensemble <strong>de</strong>s propriétés. La<br />
mitigation <strong>de</strong> l’ocre ferreuse doit donc continuer <strong>de</strong> faire l’objet d’étu<strong>de</strong>s et non pas<br />
son élimination. On doit se munir <strong>de</strong> moyens pour contrôler la matrice ocreuse dans<br />
son ensemble, ce regroupement <strong>de</strong> bactéries qui rongent même le Titanic <strong>de</strong>puis près<br />
d’un siècle.
26<br />
Références<br />
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Fe(IIl)-Oxi<strong>de</strong> Deposited from Ground Water, Microbial Ecology, 5, 57-66<br />
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Holtz, R.D. & Kovacs, W.D., traduit par Lafleur, J. (1991). Introduction à la<br />
géotechnique, <strong>Montréal</strong> : Éditions <strong>de</strong> l’<strong>École</strong> <strong>Polytechnique</strong> <strong>de</strong> <strong>Montréal</strong>.<br />
Loi et règlement<br />
Ville <strong>de</strong> Rimouski (2004). Règlement <strong>de</strong> construction. Règlement 112-2004, s. V.<br />
Québec (2007). Loi sur le bâtiment. L.R.Q. Chapitre B-1.1. Québec : Éditeur officiel<br />
du Québec.<br />
Notes <strong>de</strong> cours<br />
Legein, C. (2004). Chimie en solution et État soli<strong>de</strong> périodique : le fer et ses ions.<br />
Notes du cours DEUG-SM1 - UEF4 : Chimie, Université du Maine.
27<br />
<strong>Rapport</strong> techniques<br />
Colombie-Britannique (1988). Iron ochre control methods, a litterature review.<br />
Document 543.300-2, Ministère <strong>de</strong> l’Agriculture et <strong>de</strong> l’Alimentation <strong>de</strong> la<br />
Colombie-Britannique.<br />
Cullimore, D.R., McCann, A.E. (1978). The I<strong>de</strong>ntification, Cultivation and Control<br />
of Iron Bacteria in Ground Water. Éditions Skinner & Shewan Aca<strong>de</strong>mic Press.<br />
Ford, H.W., rév. par Hamon, D.Z. (2005). Iron ochre and related sludge <strong>de</strong>posits in<br />
subsurface drain lines. Document CIR671, Agricultural and Biological<br />
Engineering Department, Florida Cooperative Extension Service, Institute of<br />
Food and Agricultural Sciences, Université <strong>de</strong> Flori<strong>de</strong>.<br />
U. S. Environmental Protection Agency, Office of Solid Waste and Emergency<br />
Response (2003). Ecological Soil Screening Level for Iron (OSWER Directive<br />
9285.7-69). Washington, DC : U. S. Environmental Protection Agency, Office of<br />
Solid Waste and Emergency Response.<br />
Ressources Internet<br />
Le Réseau <strong>de</strong> protection du consommateur du Québec.<br />
http://www.consommateur.qc.ca/<br />
Netafim USA. Recommandations for Control of Iron. Document PDF tiré <strong>de</strong><br />
http://www.netafimusa.com/<br />
Régie du bâtiment du Québec (2007). L’ocre ferreuse, <strong>de</strong>s réponses à vos questions.<br />
Document 2313, brochure en format PDF tiré <strong>de</strong> http://www.rbq.gouv.qc.ca/
Page laissée blanche intentionnellement…
Annexe A<br />
Plan typique d’un drain <strong>de</strong> fondation
Page laissée blanche intentionnellement…
Annexe B<br />
Représentation du processus <strong>de</strong> formation <strong>de</strong> l’ocre ferreuse
Page laissée blanche intentionnellement…
Annexe C<br />
Brochure <strong>de</strong> la R.B.Q. concernant l’ocre ferreuse
Page laissée blanche intentionnellement…
Annexe D<br />
Fiche technique <strong>de</strong> conduites <strong>de</strong> drainage <strong>de</strong> Rehau
Page laissée blanche intentionnellement…
Annexe E<br />
Photographies présentant les dommages <strong>de</strong> l’ocre ferreuse
Page laissée blanche intentionnellement…
Annexe F<br />
Extrait du Règlement <strong>de</strong> construction <strong>de</strong> la ville <strong>de</strong> Rimouski
Légen<strong>de</strong><br />
1 Conduite <strong>de</strong> drainage.<br />
3<br />
4<br />
2 Environnement<br />
drainant (pierre nette<br />
recouverte ou<br />
enrobée d’une<br />
membrane<br />
géosynthétique).<br />
3 Isolant <strong>de</strong> la<br />
fondation.<br />
2<br />
6<br />
4 Fondation.<br />
5 Semelle <strong>de</strong> la<br />
fondation.<br />
7<br />
1<br />
5<br />
6 Dalle du plancher du<br />
sous-sol.<br />
7 Sol drainé.<br />
Figure 1 Vue en profil d’un drain <strong>de</strong> fondation typique (gracieuseté du Ministère <strong>de</strong>s<br />
Ressources naturelles du Canada).
Figure 1 Représentation du processus <strong>de</strong> formation <strong>de</strong> l’ocre ferreuse
L’ocre ferreuse est le résultat d’une réaction chimique<br />
ou d’un processus biologique, les <strong>de</strong>ux pouvant se produire<br />
individuellement ou simultanément :<br />
RÉACTION CHIMIQUE : lorsque le sol contient du fer,<br />
celui-ci migre avec l’eau vers le drain et forme au<br />
contact <strong>de</strong> l’air une boue d’hydroxy<strong>de</strong> <strong>de</strong> fer;<br />
PROCESSUS BIOLOGIQUE : lorsque la ferrobactérie est<br />
présente dans la nappe phréatique 1 , elle produit, à la<br />
suite <strong>de</strong> l’oxydation du fer au contact <strong>de</strong> l’air, une<br />
masse gélatineuse.<br />
Lorsque le processus biologique vient s’ajouter à la réaction<br />
chimique, l’effet d’oxydation est considérablement<br />
augmenté.<br />
Le développement <strong>de</strong> ce processus est plus propice<br />
dans un sol plus aéré, comme les sols sablonneux contenant<br />
du silt 2 , et moins propice dans un sol argileux.<br />
LA RÉACTION CHIMIQUE OU BIOLOGIQUE<br />
EST ÉGALEMENT PLUS RAPIDE :<br />
là où le sol est plutôt neutre (PH autour <strong>de</strong> 7);<br />
lorsque le drain est rainuré;<br />
lorsque les ouvertures du drain sont poinçonnées au lieu<br />
d’être découpées, ce qui donne plus <strong>de</strong> prise aux dépôts;<br />
lorsque le drain est enveloppé d’une membrane filtrante.<br />
Sous l’action <strong>de</strong> l’ocre ferreuse, même le gravier concassé perd<br />
ses propriétés filtrantes. Les sols riches en fer et en ferrobactérie<br />
produiront <strong>de</strong>s dépôts ferreux indé<strong>fin</strong>iment.<br />
Le résultat <strong>de</strong> l’un comme <strong>de</strong> l’autre est la formation d’un<br />
dépôt visqueux sur les parois <strong>de</strong>s drains rainurés et c’est<br />
ce dépôt que l’on nomme « ocre ferreuse ».<br />
1. Nappe d’eau souterraine avec ou sans écoulement extérieur.<br />
Dépôt sur les parois<br />
d’un drain <strong>de</strong><br />
fondations<br />
L’OCRE FERREUSE :<br />
occasionne <strong>de</strong>s dépôts<br />
<strong>de</strong> boue gluante <strong>de</strong><br />
couleur ocre dans le<br />
bassin <strong>de</strong> captation<br />
<strong>de</strong>s eaux pluviales et<br />
dans les fossés;<br />
cause <strong>de</strong>s dépôts<br />
rougeâtres sur la dalle<br />
<strong>de</strong> béton <strong>de</strong>s soussols;<br />
ces dépôts dégagent<br />
<strong>de</strong>s o<strong>de</strong>urs semblables<br />
au soufre;<br />
Dépôts rougeâtres sur la dalle<br />
<strong>de</strong> béton <strong>de</strong>s sous-sols<br />
obstrue les drains agricoles; l’eau <strong>de</strong> ruissellement<br />
n’étant plus canalisée loin <strong>de</strong>s fondations, elle s’infiltre<br />
dans les sous-sols, à la jonction <strong>de</strong>s murs <strong>de</strong> fondation<br />
et <strong>de</strong> la dalle;<br />
obstrue les clapets antirefoulement.<br />
Dépôt <strong>de</strong> boue gluante <strong>de</strong> couleur ocre dans<br />
le bassin <strong>de</strong> captation <strong>de</strong>s eaux pluviales<br />
2. Produit <strong>de</strong> l’érosion dont le calibre se situe entre le sable et l’argile.
PEUT-ON ÉLIMINER<br />
L’OCRE FERREUSE<br />
OU EMPÊCHER<br />
LE DÉVELOPPEMENT<br />
DE LA BACTÉRIE?<br />
Le fer est présent naturellement dans le<br />
sol et il est donc peu possible <strong>de</strong> l’éliminer.<br />
Même en remplaçant le sol au pourtour<br />
du bâtiment, le fer provenant <strong>de</strong>s<br />
sols avoisinants migrerait à nouveau vers<br />
le drain <strong>de</strong> la propriété par ruissellement<br />
naturel <strong>de</strong> l’eau.<br />
Pour éliminer le développement <strong>de</strong> la<br />
bactérie, il faudrait faire disparaître dans<br />
le sol les <strong>de</strong>ux éléments naturels que<br />
sont l’eau et l’air, ce qui n’est pas possible.<br />
Il n’est donc pas envisageable d’empêcher<br />
la réaction chimique qui crée l’ocre ferreuse.<br />
COMMENT LA PRÉVENIR<br />
OU Y REMÉDIER?<br />
Une évaluation <strong>de</strong>s conditions existantes <strong>de</strong>vrait être réalisée<br />
avant <strong>de</strong> procé<strong>de</strong>r à la construction. Cette évaluation, effectuée<br />
par un professionnel, établira :<br />
le type <strong>de</strong> sol;<br />
le PH du sol;<br />
la présence <strong>de</strong> fer ou <strong>de</strong> ferrobactérie dans le sol;<br />
la variation annuelle du niveau <strong>de</strong> la nappe phréatique.<br />
Le résultat <strong>de</strong> cette évaluation permettra à l’entrepreneur <strong>de</strong><br />
procé<strong>de</strong>r à la construction du bâtiment <strong>de</strong> façon à éviter les<br />
impacts <strong>de</strong> la formation <strong>de</strong> l’ocre ferreuse.<br />
Les adaptations peuvent toucher les éléments suivants :<br />
le niveau <strong>de</strong> la dalle <strong>de</strong> béton du sous-sol,<br />
a<strong>fin</strong> <strong>de</strong> la situer au-<strong>de</strong>ssus <strong>de</strong> la nappe phréatique;<br />
le choix du drain agricole (diamètre, dimension<br />
et emplacements <strong>de</strong>s ouvertures, composition);<br />
l’emplacement <strong>de</strong> la membrane géotextile;<br />
le type <strong>de</strong> remblai granulaire.<br />
Si l’emplacement <strong>de</strong> la construction <strong>de</strong>meure potentiellement à<br />
risque, il est recommandé d’aménager <strong>de</strong>ux cheminées <strong>de</strong> nettoyage<br />
a<strong>fin</strong> <strong>de</strong> permettre le nettoyage du drain si nécessaire.<br />
Exemple <strong>de</strong> correctif en procédant par l’extérieur<br />
Avant la construction<br />
La vigilance est <strong>de</strong> mise s’il y a <strong>de</strong>s<br />
signes précurseurs tels que la présence,<br />
après une pluie, d’eau rougeâtre dans<br />
les fossés ou en surface. Lors <strong>de</strong> la construction<br />
d’une propriété, il est recommandé<br />
d’effectuer auprès <strong>de</strong>s voisins et<br />
<strong>de</strong> la municipalité une vérification <strong>de</strong>s<br />
antécé<strong>de</strong>nts du voisinage concernant le<br />
risque <strong>de</strong> formation d’ocre ferreuse.
Après la construction<br />
La vigilance est aussi <strong>de</strong> mise s’il y a <strong>de</strong>s signes précurseurs tels<br />
qu’un haut taux d’humidité au sous-sol, une inondation récente<br />
ou la présence d’eau rougeâtre dans les fossés ou en surface<br />
après une pluie.<br />
Les correctifs possibles à apporter aux bâtiments existants<br />
a<strong>fin</strong> d’atténuer les symptômes <strong>de</strong> l’ocre ferreuse varient selon<br />
l’emplacement, mais peuvent nécessiter :<br />
la modification <strong>de</strong> la pente du terrain;<br />
le scellement à la jonction du mur<br />
<strong>de</strong> béton et <strong>de</strong> la dalle <strong>de</strong> béton;<br />
l’installation <strong>de</strong> cheminées <strong>de</strong> nettoyage;<br />
le drainage sous la dalle;<br />
l’installation d’un enduit hydrofuge;<br />
la pose d’une membrane d’étanchéité;<br />
le rehaussement <strong>de</strong> la dalle du sous-sol;<br />
la condamnation du sous-sol.<br />
Installation type <strong>de</strong> cheminées <strong>de</strong> nettoyage<br />
Exemple <strong>de</strong> correctif en procédant par l’intérieur
CONCLUSION<br />
La Régie du bâtiment du Québec (RBQ) recomman<strong>de</strong><br />
aux nouveaux acheteurs ainsi qu’aux constructeurs <strong>de</strong><br />
maisons neuves <strong>de</strong> s’informer auprès <strong>de</strong> la municipalité<br />
a<strong>fin</strong> <strong>de</strong> vérifier si l’emplacement <strong>de</strong> la future maison est<br />
propice à la formation d’ocre ferreuse; le cas échéant, <strong>de</strong>s<br />
mesures préventives pourront être prises.<br />
La Régie rappelle qu’on ne peut éliminer le processus <strong>de</strong><br />
formation <strong>de</strong> l’ocre ferreuse et recomman<strong>de</strong> aux propriétaires<br />
aux prises avec celle-ci <strong>de</strong> consulter un professionnel<br />
ou un entrepreneur détenant une licence RBQ appropriée<br />
qui pourra faire en sorte d’en éviter ou d’en minimiser les<br />
impacts.<br />
Vous pouvez consulter les sites Internet suivants<br />
pour une information détaillée sur le sujet :<br />
www.centreieb.com<br />
www.expertspec.com<br />
La Régie du bâtiment du Québec remercie tous ceux qui ont contribué gracieusement<br />
au contenu <strong>de</strong> ce dépliant en partageant leurs connaissances<br />
et leur expertise sur le sujet.<br />
Photos : Centre IEB, Drainages <strong>de</strong> la Capitale<br />
www.rbq.gouv.qc.ca<br />
2313 (2007-04)
RAUDREN G<br />
Domaine d’application<br />
• drainage agricole<br />
• drainage <strong>de</strong>s habitations<br />
Matériaux<br />
• tubes PVC conformes à la norme<br />
NF U 51-101 <strong>de</strong> juil-87 relative<br />
aux tubes annelés en polychlorure<br />
<strong>de</strong> vinyle non plastifié pour<br />
drainage agricole<br />
Gamme<br />
• tubes : DN 50 à 200<br />
• accessoires et drains enrobés :<br />
nous consulter<br />
Généralités<br />
• tubes pré-manchonnés <strong>de</strong> couleur<br />
jaune, <strong>de</strong> forme cylindrique<br />
• surfaces extérieure et intérieure<br />
annelées<br />
• conditionnement en couronne<br />
• surface captante : 20 cm 2 /ml<br />
• largeur <strong>de</strong>s fentes : 1,2 mm<br />
Tube non perforé Tube perforé :<br />
fentes transversales<br />
réparties sur la<br />
circonférence du<br />
tube.<br />
Caractéristiques techniques<br />
DN Articles Désignation Diamètre<br />
intérieur<br />
en mm<br />
50<br />
65<br />
80<br />
100<br />
125<br />
160<br />
200<br />
Diamètre<br />
extérieur<br />
en mm<br />
Surface captante<br />
en cm 2 /ml<br />
229802 perforé<br />
20<br />
44 50<br />
229812 non perforé 0<br />
229822 perforé<br />
20<br />
58 65<br />
229832 non perforé 0<br />
229842 perforé<br />
20<br />
72 80<br />
229852 non perforé 0<br />
229862 perforé<br />
20<br />
91 100<br />
229872 non perforé 0<br />
229882 perforé<br />
20<br />
115 125<br />
229892 non perforé 0<br />
229902 perforé<br />
20<br />
148 160<br />
229912 non perforé 0<br />
229922 perforé<br />
20<br />
182 200<br />
229932 non perforé 0<br />
Conditionnement<br />
DN Articles Désignation Conditionnement<br />
50<br />
229802 perforé couronne <strong>de</strong> 50 ou 250 m<br />
229812 non perforé couronne <strong>de</strong> 50 ou 250 m<br />
65<br />
229822 perforé couronne <strong>de</strong> 50 ou 150 m<br />
229832 non perforé couronne <strong>de</strong> 50 ou 150 m<br />
80<br />
229842 perforé couronne <strong>de</strong> 50 ou 100 m<br />
229852 non perforé couronne <strong>de</strong> 50 ou 100 m<br />
100<br />
229862 perforé couronne <strong>de</strong> 50 ou 100 m<br />
229872 non perforé couronne <strong>de</strong> 50 ou 100 m<br />
125<br />
229882 perforé couronne <strong>de</strong> 50 m<br />
229892 non perforé couronne <strong>de</strong> 50 m<br />
160<br />
229802 perforé couronne <strong>de</strong> 50 m<br />
229812 non perforé couronne <strong>de</strong> 50 m<br />
200<br />
229922 perforé couronne <strong>de</strong> 40 m<br />
229932 non perforé couronne <strong>de</strong> 40 m
Accessoires <strong>de</strong> drainage<br />
Géotextiles anti-racines<br />
ROOTGUARD<br />
ROOTGUARD &<br />
ROOTGAURD Plus sont <strong>de</strong>s<br />
non-tissés thermo-liés constitués<br />
<strong>de</strong> filaments PP(70%) et<br />
PE(30%).<br />
ROOTGUARD limite la pénétration<br />
<strong>de</strong>s racines grâce à son<br />
procédé d’assemblage par thermo-étuvage.<br />
Perméable à l’eau,<br />
il est particulièrement conseillé<br />
pour les tranchées drainantes<br />
implantées à proximité d’arbres<br />
ou <strong>de</strong> plantes à fort développement<br />
racinaire.<br />
ROOTGUARD Plus renforce<br />
encore plus la résistance à la<br />
pénétration <strong>de</strong>s racines grâce à<br />
une enduction supplémentaire<br />
<strong>de</strong> PEHD. Il est particulièrement<br />
conseillé pour les applications<br />
ne nécessitant pas d’écran perméable<br />
: protection <strong>de</strong>s allées,<br />
voie <strong>de</strong> circulation, terrasses,<br />
réseaux techniques…<br />
ROOTGUARD Plus<br />
REGARD UNIVERSEL<br />
Ces regards en polyéthylène<br />
peuvent recevoir les collecteurs<br />
drainants RAUPLEN (DN 200 à<br />
355). On peut lester l’élément<br />
<strong>de</strong> fond. Ils sont équipés <strong>de</strong><br />
4 entrées/sorties ce qui permet<br />
<strong>de</strong> limiter les problèmes <strong>de</strong><br />
calepinage.<br />
LES GÉOTEXTILES<br />
TERRAM®<br />
Ce sont <strong>de</strong>s matériaux non-tissés<br />
thermoliés <strong>de</strong> filaments continus en<br />
polypropylène (70%) et en polyéthylène<br />
(30%) certifiés ASQUAL.<br />
Applications<br />
• voies routières, autoroutières<br />
et ferroviaires<br />
• voies piétonnes et parkings<br />
• ouvrages hydrauliques<br />
• décharges contrôlées...<br />
Division Travaux Publics : <strong>de</strong>s solutions au-<strong>de</strong>là du tube<br />
Nos conseils d’application technique, écrits ou oraux, fondés sur notre expérience et nos meilleurs connaissances, sont cependant donnés sans engagement<br />
<strong>de</strong> notre part. Des conditions <strong>de</strong> travail que nous ne contrôlons pas ainsi que <strong>de</strong>s conditions d’application autres excluent toute responsabilité<br />
<strong>de</strong> notre part. Nous conseillons <strong>de</strong> vérifier si le produit REHAU est bien approprié à l’utilisation envisagée. Etant donné que l’application, l’utilisation et la<br />
mise en œuvre <strong>de</strong> nos produits s’effectuent en <strong>de</strong>hors <strong>de</strong> notre contrôle, elle n’engage que votre seule responsabilité. Si, malgré tout, notre responsabilité<br />
venait à être mise en cause, elle serait limitée à la valeur <strong>de</strong> la marchandise que nous avons livrée et que vous avez utilisée. Notre garantie porte<br />
sur une qualité constante <strong>de</strong> nos produits conformément à nos spécifications et à nos conditions générales <strong>de</strong> livraison et <strong>de</strong> paiement.<br />
AGENCES COMMERCIALES REHAU S.A.<br />
• RENNES : Z.I. La Haie <strong>de</strong>s Cognets - 35091 RENNES CEDEX 09 - Tél. 02.99.65.21.30 - Fax 02.99.65.21.60<br />
• AGEN : Z.I. Le Treil - 47520 LE PASSAGE - Tél. 05.53.69.58.69 - Fax 05.53.66.97.15<br />
• SAINT-AVOLD : B.P. 110 - 57730 VALMONT - Tél. 03.87.91.77.00 - Fax 03.87.91.32.69<br />
• LYON : 22, rue Marius Grosso - 69120 VAULX-EN-VELIN - Tél. 04.72.02.63.00 - Fax 04.72.02.63.04<br />
• PARIS : 54, rue Louis Leblanc - B.P. 70 - 78512 RAMBOUILLET - Tél. 01.34.83.64.50 - Fax 01.34.83.64.60<br />
SIÈGE SOCIAL, SERVICE TECHNIQUE, DIRECTION COMMERCIALE<br />
• REHAU S.A. - Place Cissey - 57343 MORHANGE Ce<strong>de</strong>x - Tél. 03.87.05.51.00 - Fax 03.87.05.50.85<br />
LES GÉOCOMPOSITES<br />
DE DRAINAGE TERRAM®<br />
Ils sont constitués d’une<br />
géogrille en polyéthylène à laquelle<br />
est associé industriellement sur<br />
l’une <strong>de</strong> ces faces un<br />
géotextile TERRAM® traité anti-UV<br />
(B1). L’autre face peut être équipée<br />
soit d’un autre géotextile anti-UV<br />
(1 B1 ou 1 C1) soit d’un film en<br />
polyéthylène (1 BZ).<br />
Applications<br />
• drainage vertical <strong>de</strong>s murs <strong>de</strong><br />
soutènement et <strong>de</strong>s ouvrages <strong>de</strong><br />
génie civil jusqu’à 10 m d’enfouissement<br />
• drainage <strong>de</strong>s eaux et/<br />
ou <strong>de</strong>s gaz en sous<br />
face ou en surface<br />
<strong>de</strong>s dispositifs<br />
d’étanchéité par<br />
géomembrane<br />
• drainage sous<br />
remblais ou en<br />
masques drainant<br />
dans les<br />
travaux <strong>de</strong> terrassement...<br />
A votre service :<br />
Document non contractuel. La société REHAU se réserve le droit <strong>de</strong> modifier à tout moment les caractéristiques indiquées dans ce document.<br />
800.736 F - 154509 - 09/2004
Une offre complète<br />
et performante<br />
Toutes les solutions <strong>de</strong> drainage.<br />
Drains routiers et autoroutiers, ferroviaires,<br />
agricoles et leurs accessoires.
RAUPLEN<br />
Domaine d’application<br />
• drainage routier<br />
• drainage autoroutier<br />
• drainage ferroviaire<br />
Matériaux<br />
• tubes PEHD conformes à la<br />
norme NF P 16-351 <strong>de</strong> juil-98<br />
relative aux systèmes <strong>de</strong> canalisations<br />
en plastique pour drainage<br />
enterré (catégorie SD)<br />
• raccords : PEHD<br />
Rappel : norme NF P 16-351 <strong>de</strong><br />
juil-98<br />
Catégorie Applications Diamètre Rigidité annulaire<br />
NF EN ISO 9969<br />
ND<br />
SD<br />
applicable au drainage enterré<br />
normal entre 0,8 m et 2,50 m<br />
sans charges roulantes<br />
pour tous les autres cas<br />
DN 80 / 110 4 kN/m 2<br />
110 2 kN/m 2<br />
DN 80 / 110 8 kN/m 2<br />
110 4 kN/m 2<br />
Gamme<br />
• tubes : DN 100 à 355<br />
• raccords : manchons doubles,<br />
cou<strong>de</strong>s 45° et 90°, culottes <strong>de</strong><br />
branchements 45° et 90°, accès<br />
<strong>de</strong> regard…<br />
Généralités<br />
• tubes pré-manchonnés noirs à<br />
paroi structurée : intérieur lisse,<br />
extérieur annelé<br />
• tubes perforés : repérage par<br />
une ban<strong>de</strong> <strong>de</strong> couleur du sens<br />
<strong>de</strong> pose<br />
• longueur utile 6 mètres<br />
• surface captante 50 cm 2 /ml<br />
• largeur <strong>de</strong>s fentes <strong>de</strong> 0,8 à<br />
1,4 mm<br />
regard universel SL 400<br />
Caractéristiques techniques<br />
DN Articles Désignation Diamètre<br />
intérieur<br />
en mm<br />
100<br />
160<br />
200<br />
250<br />
300<br />
355<br />
224830 non perforé<br />
224840 perforé 2/3<br />
224850 perforé 3/3<br />
224860 non perforé<br />
224870 perforé 2/3<br />
224880 perforé 3/3<br />
105200 non perforé<br />
100<br />
150<br />
Rigidité<br />
annulaire<br />
NF EN ISO 9969<br />
8 kN/m 2<br />
(CR8)<br />
4 kN/m 2<br />
(CR4)<br />
Surface<br />
captante<br />
en cm 2 /ml<br />
50<br />
50<br />
105201 perforé 1/3 4 kN/m<br />
198<br />
2 50<br />
105202 perforé 2/3 (CR4)<br />
75<br />
105203 perforé 3/3 100<br />
105250 non perforé<br />
105251 perforé 1/3 4 kN/m<br />
249<br />
2 50<br />
105252 perforé 2/3 (CR4)<br />
75<br />
105253 perforé 3/3 100<br />
105300 non perforé<br />
224980 perforé 1/3 4 kN/m<br />
300<br />
2 50<br />
224990 perforé 2/3 (CR4)<br />
75<br />
225440 perforé 3/3 100<br />
105350 non perforé<br />
105351 perforé 1/3 4 kN/m<br />
355<br />
2 50<br />
105352 perforé 2/3 (CR4)<br />
75<br />
105353 perforé 3/3 100<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-
Tube non perforé Tube perforé 1/3 :<br />
fentes transversales<br />
réparties sur environ 120°<br />
au sommet du tube.<br />
Tube perforé 2/3 :<br />
fentes transversales<br />
réparties sur environ 220°<br />
au sommet du tube.<br />
Tube perforé 3/3 :<br />
fentes transversales<br />
réparties sur la circonférence<br />
du tube.<br />
RAUPLEN, les atouts<br />
Propriétés mécaniques<br />
• rigidité :<br />
peut être utilisé même sous<br />
charge roulante ou importante<br />
hauteur <strong>de</strong> couverture,<br />
• pose à basse température :<br />
tenue aux chocs élevée,<br />
• réutilisation <strong>de</strong>s chutes :<br />
réemploi <strong>de</strong>s chutes grâce aux<br />
manchons doubles,<br />
Conditionnement par palette<br />
• dimensionnement mécanique<br />
:<br />
suivant métho<strong>de</strong> du chapitre 4<br />
du fascicule 70-2004,<br />
• norme :<br />
conforme à la norme<br />
NF P 16-351.<br />
Propriétés hydrauliques<br />
• écoulement :<br />
surface intérieure lisse, facilite<br />
l’écoulement,<br />
• schéma <strong>de</strong>s fentes :<br />
tube disponible avec fentes sur<br />
1/3, 2/3 et 3/3 <strong>de</strong> la circonférence<br />
du tube ou aussi non fendu,<br />
• pente <strong>de</strong> pose :<br />
peut être posé avec <strong>de</strong>s pentes<br />
jusqu’à 0,1% minimum.<br />
• curage :<br />
pression <strong>de</strong> curage jusqu’à<br />
120 bar.<br />
• écoulement :<br />
matériau lisse peu sensible aux<br />
dépôts ce qui facilite l’écoulement<br />
Propriétés chimiques<br />
• résistance chimique :<br />
résiste aux solvants et aux sels<br />
<strong>de</strong> déneigement.<br />
DN<br />
Nbre <strong>de</strong><br />
barres <strong>de</strong> 6 ml<br />
Quantité<br />
en m<br />
Longueur<br />
en m<br />
Largeur<br />
en m<br />
Hauteur<br />
en m<br />
Masse<br />
en kg<br />
100 108 648 6,30 1,29 1,19 460<br />
160 48 288 6,40 1,29 1,19 375<br />
200 27 162 6,20 1,30 1,20 450<br />
250 18 108 6,23 1,39 1,22 440<br />
300 10 60/54 6,02 1,34 1,10 315<br />
355 8 48 6,30 1,30 1,19 370<br />
Débit <strong>de</strong>s tubes RAUPLEN non fendus<br />
Désignation RAUPLEN<br />
DN 100<br />
Diamètre<br />
intérieur en mm<br />
RAUPLEN<br />
DN 160<br />
RAUPLEN<br />
DN 200<br />
RAUPLEN<br />
DN 250<br />
RAUPLEN<br />
DN 300<br />
RAUPLEN<br />
DN 355<br />
100 150 198 249 300 355<br />
Valeur <strong>de</strong> K* 90 90 90 90 90 90<br />
Pente en mm/m<br />
Débit maxi à section pleine (l/s)<br />
1 2 6 12 22 36 56<br />
2 3 8 17 31 51 79<br />
5 4 13 26 49 80 125<br />
10 6 18 37 69 113 177<br />
15 7 22 46 84 139 217<br />
20 9 25 53 97 160 251<br />
30 10 31 65 119 196 307<br />
40 12 36 75 138 226 354<br />
50 14 40 84 154 253 396<br />
* les calculs hydrauliques ont été réalisés suivant la formule <strong>de</strong> MANNING-STRICKLER pour<br />
<strong>de</strong>s canalisations à écoulement libre avec un exemple <strong>de</strong> coefficient K=90<br />
(le choix <strong>de</strong> ce coefficient est à l’initiative du concepteur du <strong>projet</strong>).
RAUWELL<br />
Domaine d’application<br />
• drainage routier<br />
• drainage autoroutier<br />
• drainage <strong>de</strong> terrains <strong>de</strong> construction<br />
Matériaux<br />
• tubes PVC conformes à la norme<br />
NF P 16-351 <strong>de</strong> juil-98, relative<br />
aux systèmes <strong>de</strong> canalisations en<br />
plastique pour drainage enterré<br />
(catégorie ND)<br />
Rappel : norme NF P 16-351 <strong>de</strong><br />
juil-98<br />
Catégorie Applications Diamètre Rigidité annulaire<br />
NF EN ISO 9969<br />
ND<br />
SD<br />
applicable au drainage enterré<br />
normal entre 0,8 m et 2,50 m<br />
sans charges roulantes<br />
pour tous les autres cas<br />
DN 80 / 110 4 kN/m 2<br />
110 2 kN/m 2<br />
DN 80 / 110 8 kN/m 2<br />
110 4 kN/m 2<br />
Gamme<br />
• tubes : DN 80 à 250<br />
• accessoires sur <strong>de</strong>man<strong>de</strong><br />
Généralités<br />
• tubes pré-manchonnés bleus <strong>de</strong><br />
forme ovoï<strong>de</strong> avec cunette plate<br />
• longueur 6 mètres<br />
• surface captante : 50 cm 2 /ml<br />
• largeur <strong>de</strong>s fentes <strong>de</strong> 0,8 à<br />
1,4 mm<br />
Caractéristiques techniques<br />
DN Articles Désignation Diamètre<br />
intérieur<br />
en mm<br />
Diamètre<br />
extérieur<br />
en mm<br />
90 226000 perforé 2/3 79 90<br />
110 226010 perforé 2/3 98,5 110<br />
160 226020 perforé 2/3 146,3 160<br />
200 226030 perforé 2/3 192,5 209,7<br />
250 226040 perforé 1/3 240 261,5<br />
Rigidité<br />
annulaire<br />
NF EN ISO 9969<br />
4 kN/m 2<br />
(CR4)<br />
4 kN/m 2<br />
(CR4)<br />
2 kN/m 2<br />
(CR2)<br />
2 kN/m 2<br />
(CR2)<br />
2 kN/m 2<br />
(CR2)<br />
Surface<br />
captante<br />
en cm 2 /ml<br />
50<br />
50<br />
50<br />
50<br />
50<br />
Tube perforé 1/3 :<br />
fentes transversales<br />
réparties sur environ 120°<br />
au sommet du tube.<br />
Tube perforé 2/3 :<br />
fentes transversales<br />
réparties sur environ 220°<br />
au sommet du tube.<br />
Conditionnement par palette<br />
DN<br />
Nbre <strong>de</strong><br />
barres <strong>de</strong> 6 ml<br />
Quantité<br />
en m<br />
Longueur<br />
en m<br />
Largeur<br />
en m<br />
Hauteur<br />
en m<br />
Masse<br />
en kg<br />
90 120 720 6,06 1,19 0,86 350<br />
110 120 720 6,06 1,19 1,25 415<br />
160 56 336 6,06 1,19 1,25 350<br />
200 30 180 6,27 1,19 1,22 360<br />
250 20 120 6,27 1,19 1,25 350
Figure 1 Pompe submersible obstruée par <strong>de</strong> l’ocre ferreuse (gracieuseté <strong>de</strong>s Entreprises Mat inc.)
Figure 2 Conduite <strong>de</strong> drainage dont les fentes sont obstruées par <strong>de</strong> l’ocre ferreuse (gracieuseté <strong>de</strong>s Entreprises Mat inc.)