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Guide pour la planification

Ce guide géotechnique s’adresse aux spécialistes pour leur permettre de planifier et réaliser ce genre de projets.

Performance environnementale des résines expansives URETEK

Basler & Hofmann AG a reçu de URETEK Schweiz AG le mandat d’élaborer une information sur le produit concernant la performance environnementale des résines ­expansives URETEK.

Produits

Les résines expansives à base de polyuréthane de l’entreprise URETEK sont constituées d’un composant polyol et d’un composant isocyanate. Deux produits sont mis en œuvre en Suisse dans les sols saturés d’eau: GEOPLUS A et GEOPLUS 1735.

Mandat

En 2012 déjà, Basler & Hofmann AG a été chargée par URETEK Schweiz AG d’étudier et de documenter la performance environnementale de ses produits. L’information relative au ­produit élaborée est basée sur les fiches de ­données de sécurité concernant les composants, les indications données par la maison de production, quelques essais effectués avec le laboratoire d’analyses Bachema AG, l’évaluation de publications d’autres laboratoires en Allemagne ainsi que sur le suivi d’applications dans des zones écologiquement sensibles. Il s’agit en particulier d’injections tests dans un secteur de protection des eaux Au pour oblitérer des problèmes karstiques dans le gypse du sous-sol profond de la route nationale N8, tronçon Faulensee – Leissigen. La documentation établie au terme du projet «N8, Faulensee – Leissigen, Test-Injektion mit Polyurethankunstharz» (en allemand) par GEOTEST AG / Basler & Hofmann AG est disponible auprès de URETEK Schweiz AG, l’information ­relative aux produits «Résines expansives de l’entreprise URETEK» est disponible dans la zone DOWNLOAD.

Phase critique concernant l’environnement

La phase critique et donc celle qui doit être évaluée relativement aux ­impacts environnementaux est la prise des ­résines expansives. Celles-ci sont stables à l’état durci et aucune entrée de composants dans l’environnement n’est à signaler.

Paramètres d’évaluation

Les paramètres globaux COD ­(carbone organique dissous)/COT (carbone ­organique total) et AOX (dérivés organiques halogénés adsorbables), spécifiquement complétés avec d’autres paramètres et/ou des tests d’écotoxicité servent de paramètres d’évaluation pour les résines expansives.

Progrès technique

Les composants des produits actuels présentent une prise rapide et, pour cette raison, seule une faible partie des composants mobilisables par­vient dans l’environnement. La prise rapide empêche également une fuite dans le sol. En outre, les mesures de sécurité dans la technique des injections empêchent que de la résine non correctement durcie parvienne dans l’environnement.

Constatations relatives à la ­performance environnementale

De vastes études concernant les résines expansives URETEK GEOPLUS A et GEOPLUS 1735 ont établi ce qui suit:

  • Dans la première phase après la prise seulement, on enregistre une influence sur la qualité des eaux; des valeurs plus élevées de COD/COT, AOX et d’azote sont mesurées dans l’éluat. Mais ces valeurs reviennent à la valeur initiale après quelques heures seulement.
  • Des influences toxiques pertinentes de l’éluat sur des bactéries luminescentes, des daphnies et des algues n’ont pas été constatées.
  • Des concentrations significatives de produits intermédiaires (amines aromatiques primaires), en relation avec les polyuréthanes, ne sont pas apparues.
  • Les concentrations d’autres paramètres, analysés sur demande des autorités environnementales, tels que l’ammonium, l’étain et les paramètres bisphénol A et formaldéhyde ont été inférieures ou en particulier pour l’ammonium près de la limite de quantification.
  • Contrairement aux injections de ciment, les valeurs de la conductibilité et du pH ne posent pas de problèmes lors des injections de résines expansives.

Mesures pour l’optimisation des injections et des produits

L’entreprise URETEK entreprend d’impor­tants efforts pour garantir la sécurité des injections et minimiser au maximum l’impact environnemental de ses pro­duits. Concrètement, les mesures ­suivantes sont prises:

  • Gestion du processus de prise correct
    Les deux composants de la ­résine expansive URETEK sont ­mélangés dans une chambre de mélange du pistolet d’injection et pas dans l’environnement (sol, eaux souterraines). Le fonctionnement correct du pistolet est vérifié avant le début des injections. Les injections ne sont réalisées que par du personnel qualifié de l’entreprise URETEK. En raison de sa prise rapide, le matériel ne se propage dans le sol que jusqu’à une distance de 1.0 à 1.5 m de l’endroit d’injection.
  • Prévention pour empêcher que ­certains composants parviennent dans le milieu environnant
    Au cas où l’alimentation des composants ne se fait pas dans le rapport de mélange correct, le pistolet d’injection est automatiquement déconnecté. Il n’est alors pas ou plus possible d’injecter. Il est ainsi possible de garantir qu’à tout moment seule une résine d’expansion URETEK à prise correcte est injectée.
  • Pas de substances écotoxiques en concentration significative
    Au moyen de tests écotoxiques, l’entreprise URETEK a été en mesure d’apporter la preuve qu’aucun composant écotoxique n’est parvenu dans l’eau en concentration significative.
  • Pas de produits intermédiaires en concentration significative
    Les amines aromatiques primaires sont les produits intermédiaires ­significatifs des polyuréthanes. Il s’est avéré qu’aucune concentration significative de ce groupe de produits n’est apparue.
  • Contrôle des quantités injectées
    Les quantités injectées sont saisies dans un procès-verbal et comparées aux quantités pronostiquées. Il est ainsi possible d’affirmer qu’aucune fuite incontrôlée dans le sol n’a lieu.
  • Durabilité
    Tous les produits en polyuréthane réticulé sont très stables. Le grand nombre de liaisons possibles entre différents polyols et diisocyanates est à l’origine de ces propriétés stables.
  • Risque de pollution des eaux
    Les composants polyols ainsi que les composants isocyanates sont attribués à la classe de pollution 1 «comportent un faible danger pour l’eau». Toutes les substances individuelles sont, à une exception près, également attribuées à la classe de pollution 1.

Conclusion

Les clarifications de Basler & Hofmann AG confirment les évaluations du «Deutsches Institut für Bautechnik DIBt», à savoir que des effets ­négatifs sur les eaux souterraines et le sol, dus aux injections avec des résines ­expansives URETEK, n’ont pas été ­constatés. La capacité d’écoulement des eaux ­souterraines, également, n’a pas été altérée de manière significative. La technique d’injection a également ­atteint un tel degré de maturation que la fuite incontrôlée du produit ou de ses composants est impossible. Le fait que les quantités injectées puissent être contrôlées et que les atteintes aux ­infrastructures sont minimales, présentent des avantages particuliers.

Auteurs:

Beat Hodel
Dr. sc. nat., biologiste, toxicologe / Basler & Hofmann AG

Cornelia Angehrn
Dr. phil II, chimiste / Basler & Hofmann AG

Notre force

RENTABLE
GAIN DE TEMPS
SÉCURITÉ

RENTABLE

Dans la mesure où les frais liés à des installations de chantier de grande taille sont supprimés et que la rénovation des volumes de sol concernés a lieu rapidement, les coûts sont très compétitifs par rapport à des technologies traditionnelles.

En raison de la force d’expansion rapide, la matière ne peut pas se dilater loin du point d’injection, permettant ainsi de limiter la quantité de matière utilisée et donc les frais afférents.

GAIN DE TEMPS

La technologie URETEK ne nécessite pas d’équipements encombrants, car le dispositif de chantier se trouve sur le camion.

Effet immédiat
En comparaison avec les mélanges de béton, le durcissement de la matière injectée a lieu très rapidement. La résine atteint très rapidement ses propriétés mécaniques définitives. La zone traitée peut ainsi être utilisée après les travaux.

SÉCURITÉ

Grâce à l’enregistrement précis exécuté après les travaux par les techniciens URETEK, il est possible de vérifier immédiatement l’efficacité de la mesure. Il est en outre possible de réaliser des contrôles indirects avant et après le traitement par des essais géotechniques comparatifs (par ex. essais de pénétration et/ou procédé avec pressiomètre).

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