Introduction

C’est au début des années 50 que les matériaux textiles tissés font leur apparition dans quelques ouvrages de génie civil : protection des berges, étanchéité de canaux… Et c'est à la fin des années 60, avec les premières applications des matériaux textiles non-tissés, que le marché des géotextiles à réellement pris son envol présentant alors une croissance soutenue jusqu’à la fin des années 80.

Mais ce n’est seulement qu'en 1977, lors du premier congrès internationale organisé à Paris, que le docteur Jean-Pierre Giroud proposa le mot « géotextile » .Ce mot qualifie en fait la génération de nouvelles surfaces textiles utilisées en contact avec les sols.

Les géotextiles (généralement en matériaux synthétiques) sont destinés aux travaux industriels, de bâtiments, de génie civil et d’agriculture.

Rôles

Les géotextiles possèdent plusieurs caractéristiques permettant de les utiliser pour :

  1. La séparation : Les géotextiles de séparation évitent le mélange de deux sols ou matériaux de remblai de nature différente,
  2. La filtration : les géotextiles sont perméables à l’eau, mais ne laissent pas passer les particules fines issues du terrain naturel qui pourraient venir modifier la structure des matériaux d'apport,
  3. Le drainage : Il collecte et transporte les eaux pluviales, souterraines et/ou d'autres fluides,
  4. Le renforcement : Les géotextiles de renforcement permettent d'améliorer les propriétés mécaniques et de la portance du terrain,
  5. La protection : Il empêche ou limite les endommagements localisés par un élément ou un matériau,
  6. La lutte contre l’érosion des surfaces : Il limite ou évite les mouvements du sol principalement sur une surface inclinée.

Il faudra cependant, dans la plupart des applications, trouver une combinaison faisant intervenir plusieurs de ces fonctions.

Ces différents rôles seront repris et expliqué en détails dans l'exposé de Florian.

Composition

Les géotextiles sont constitués de polymères. Les principaux polymères sont

  • le polypropylène,
  • le polyester.

Dans certains cas (en fonction de la fonction voulue), on utilise aussi

  • du polyamide ou
  • du polyéthylène.

Voici une liste de facteurs qui vont conditionner la composition du géotextile.

  • Résistance à la traction
  • Allongement à la rupture
  • Perméabilité
  • Porosité
  • Résistance au poinçonnement

Bien sûr,le pourcentage de chacun des constituants dépend des rôles désirés ainsi qu'avec chaque entreprise.

Familles

Il existe deux sous familles dans le domaine des géotextiles :

  • les géotextiles tissés
  • les géotextiles non tissés

Les géotextiles tissés

Le géotextile est fabriqué par l’entrecroisement de deux séries de filaments orthogonaux. Les propriétés mécaniques en traction sont plus élevées que celle des géotextiles non tissés et ces propriétés sont directement liées à la nature du filament élémentaire de polypropylène ou de polyester.

Il existe trois « natures » différentes du filament élémentaire qui constitue le géotextile tissé :

  • Tissé de bandelettes
  • Tissé de fils monofilaments
  • Tissé de fils multi-filaments

Ces trois natures de filament élémentaire sont obtenues par un procédé d'aiguilletage.

Les géotextiles non tissés

L'application des géotextiles non tissés est plus récente que celle des tissés mais il y'a désormais 65% de géotextiles non tissés contre 35 de tissés.

Le géotextile non tissé est donc constitués de différents polymères, comme cités ci-dessus, et ces polymères sont répartis de manière aléatoire et dont la cohésion est assurée par un traitement de liaison (mécanique, thermique ou chimique).

Il existe deux types de procédé de fabrication de géotextile non tissé :

  • aiguilleté : donne une structure souple et déformable
  • thermolié : donne des géotextiles plus rigides et moins apte a se déformer.

Fabrication

Tout d’abord, les polymères sont situés dans les grands silots situés au début du cycle de production. Suivant l’emploi voulu du géotextile, on mettra plus d’un polymère et moins d’un autre… Les différentes étapes de fabrication d’un géotextile sont

  1. L’extrusion : On va faire fondre la matière première qui se présente sous la forme de granulés de résine vierge et faire passer sous pression la pâte ainsi formée a travers une filière lui donnant la forme du constituant de base. On fabrique ainsi des films, qui coupés donneront :
     * des bandelettes pour la fabrication des géotextiles tissés
     * Des filaments coupés ou non pour la fabrication des non tissés
  1. L’étirage : L’ensemble des molécules du polymère est disposé de façon aléatoire en sortie d’extrusion. L’étirage consiste à appliquer une contrainte sur le produit d’extrusion, en général en le faisant passer entre des systèmes de rouleaux( tissés ) ou dans une soufflerie (non tissés).

Le différentiel entre le produit brut sortie d’extrusion et le produit étiré est d’environ 1 à 8. Cette phase peut être reproduite lors de l’assemblage du produit.L’étirage permet d’orienter les molécules et détermine les caractéristiques mécaniques finales.

  1. Le Nappage : Le nappage, dont dépend l’homogénéité du produit fini consiste a faire passer les filaments ou fibres de la sortie d’étirage a l’opération d’assemblage en le présentant sous la forme d’un voile uniforme et non lié.Le nappage se fait généralement par passe successive qui se superpose pour former une nappe de la masse surfacique désirée.
  2. L’aiguilletage : Dans ce procéde purement mécanique, un grand nombre d’aiguilles hérissés d’ergots traverse la nappe dans un mouvement alternatif rapide pendant que la nappe se déplace lentement dans le cycle de production.

(UNIQUEMENT POUR LES NON TISSES)Thermoliage par calandrage : la liaison des nappes entre elles se fais par un traitement chimique et/ou thermique

  1. Calandrage : En fin de production, il peut être envisagé un traitement dit de calandrage, la nappe passe entre deux cylindres chauffés qui exerce une pression sur le géotextile.

On réduit ainsi l’épaisseur du produit final, tout en modifiant les caractéristiques hydrauliques.