Soixante fois le tour de la terre, un milliard de raccords, telle est la production totale de la douzaine d’entreprises qui fabriquent en France depuis vingt ans des tubes et raccords en PVC rigide, ce qui représente pour les producteurs de ce matériau de synthèse près du tiers de leurs débouchés.
Dans cet ensemble, la production des canalisations est passée depuis dix ans de 80 000 à 170 000 tonnes (dont 35 000 tonnes pour l'eau potable, 15 000 tonnes pour l'assainissement et 70 000 tonnes pour le bâtiment), et celle des raccords a suivi la même progression : de 32 à 80 millions d’unités (dont 5 millions de raccords « pression »).
LE PVC
Le PVC ou polychlorure de vinyle est une résine synthétique de structure chimique simple : c'est une molécule résultant de la polymérisation du chlorure de vinyle, de formule :
H H | | C — C | | H Cl
Découverte en laboratoire à la fin du XIXᵉ siècle, grâce aux travaux de Regnault, Berthelot, Moissan et de l'Allemand Bauman, cette nouvelle matière s’est développée au cours de la Première Guerre mondiale à partir d’acide chlorhydrique et d’acétylène, mais ce n’est que vers 1930 qu’a débuté sa commercialisation. Au cours des années 50 sont apparues en France les premières canalisations en PVC rigide, qui, depuis, ont pris une place de plus en plus prépondérante sur le marché.
À quoi tient cette réussite ?
Elle est due tout d’abord au fait que les fabrications offrent toutes garanties techniques, en répondant aux exigences de leurs diverses applications telles qu'elles sont définies par les normes françaises (NFP 16-352 = éléments de canalisations en PVC pour l'assainissement ; NFT 54-016 = tubes et raccords en PVC pour la conduite de liquides avec pression) de même que par les fascicules 70 et 71 du C.C.T.G. applicables aux marchés de travaux publics.
Elle résulte également des contrôles et essais dont sont assorties les fabrications : contrôle des matières premières, des dimensions, de l'aspect, essais dynamométriques à la traction, de stabilité à chaud, d’écrasement, de résistance à la pression, d’étanchéité, etc.
Mais le PVC présente, en outre, des qualités spécifiques donnant des avantages particuliers, notamment : inertie chimique et structure homogène, légèreté, résistance à l’abrasion et à l'encrassement (l’inertie chimique du PVC rigide permet l’adaptation de ce matériau à tous les milieux aqueux, dans une très large gamme de pH). Cette caractéristique se traduit par l’insensibilité à la corrosion, et par une neutralité remarquable vis-à-vis des fluides transportés.
Sa légèreté (d = 1,45) facilite le stockage et le transport des pièces ainsi que les conditions de pose (certaines catégories de tubes en PVC présentent depuis quelques années une densité encore réduite — inférieure à 1 — grâce par exemple à l'emploi de techniques cellulaires).
La résistance à l’abrasion et à l’encrassement est excellente (pas d'incrustation de sédiments).
TUBES ET RACCORDS EN PVC
Les produits
Les fabricants ont mis au point, comme nous le verrons plus loin, une gamme élaborée de produits destinés aux équipements destinés à la distribution de l'eau potable, à la construction de réseaux d'assainissement et à satisfaire aux besoins du bâtiment et de l'industrie, réalisés en PVC de qualité alimentaire ou non : canalisations, raccords, tés, clapets, vannes, bouches à clés, etc.
Suivant leur utilisation, les tubes sont soit compacts, soit allégés (alvéolés ou à parois composites).
Une qualité en PVC surchloré est utilisée dans le bâtiment et les installations de chauffage.
Leur utilisation
Les tubes et raccords en PVC rigide sont principalement utilisés dans le transport des eaux : adduction, évacuation, assainissement. Compatible avec l'eau alimentaire, ce matériau, dans les petits et moyens diamètres (< 200 mm) constitue le plus grand vecteur d’alimentation en eau potable des zones rurales. On les emploie également dans divers milieux aqueux plus agressifs : industrie chimique (où ils supportent la circulation de fluides sous pression jusqu'à 90 °C), dessalement de l'eau de mer, industries alimentaire et agroalimentaire, thalassothérapie, etc.
La neutralité du matériau en fait un produit parfaitement adapté au transport, ou stockage de liquides tel que le lait, les jus de fruits ou le vin (à l'exception des eaux contenant des solvants organiques).
Insensibles aux condensations, aux courants électriques, aux facteurs de corrosion, les tubes et raccords en PVC rigide sont aussi utilisés comme gaines dans le domaine des télécommunications, et Électricité de France envisage de les utiliser de la même façon pour protéger ses câbles.
Leur légèreté
La densité du matériau permet une manipulation aisée sur les chantiers ; en effet, aucun matériau de canalisation n’atteint une si faible densité, permettant une mise en œuvre aisée et rapide : tous les tubes en PVC standard quel que soit leur diamètre peuvent être portés à bras d’homme et l'intervention de la grue ou de la pelle mécanique est exceptionnelle.
Des tubes en PVC cellulaires de densité inférieure à 1 sont utilisés pour les canalisations d’évacuation dans le bâtiment.
Des tubes de densité 1,15, formés de deux anneaux concentriques en PVC compact réunis par une âme cellulaire, sont utilisés en assainissement, de même que des tubes comportant des alvéoles longitudinales incluses dans leur paroi.
Cette légèreté permet d’exécuter des travaux dans des sites d’accès difficile (notamment en altitude, dans des zones montagneuses, escarpées ou dans des rues étroites) ou dans des cas spéciaux (sous tablier de pont par exemple).
En outre, la facilité de pose des tuyaux permet de les régler de façon précise, critère important dans le cas d'une faible pente.
Leur rapidité de pose
La mise en œuvre des matériaux en PVC est souple et ne nécessite pas une importante infrastructure, ce qui est un notable facteur d’économie et de rapidité d’exécution des chantiers.
Ces tuyaux sont particulièrement recommandés pour les faibles pentes, en raison de leur faible coefficient de frottement (permettant un écoulement aisé des fluides même fortement chargés) et de leur grande facilité de mise en place puisqu’un seul homme peut positionner le tube avec une grande précision.
Leur souplesse d’emploi
Très aisés à mettre en place, les tubes en PVC se travaillent sans difficultés (ils se tronçonnent à la scie à main) ; par thermo-formage à 130 °C, ils peuvent prendre l’angle désiré et suivant les nécessités du tracé. Leur souplesse naturelle leur permet en outre et pour de grands rayons de suivre les sinuosités de la tranchée : ils peuvent en effet être courbés à froid suivant un rayon compris entre 80 et 100 fois leur diamètre extérieur. C'est ainsi que 100 % des gaines téléphoniques
sont réalisées en PVC, compte tenu également de son faible coefficient d'adhérence qui permet de faire glisser les câbles aisément et sans usure.
Matériau très adaptable aux configurations du terrain et de l’espace dans lequel il est utilisé, sciable, cintrable, se raccordant à des diamètres et des matériaux différents, sa mise en œuvre permet donc de résoudre sans difficulté de nombreux problèmes de tracé dans les locaux techniques encombrés ou les sites étroits.
Les canalisations en PVC autorisent également des raccordements ultérieurs aisés, ce qui est précieux notamment dans le domaine de l'assainissement et de l’adduction d'eau (colliers de prise en charge).
Un matériau adapté aux opérations de rénovation
Dans de nombreux cas le PVC permet, à l'intérieur de galeries anciennes d'assainissement unitaire, de séparer eaux pluviales et eaux usées sans ouverture de fouille ; on peut ainsi diriger vers les stations de traitement les seules eaux usées, ce qui autorise des unités de traitement plus restreintes et d'efficacité renforcée, les eaux pluviales étant conduites aux rivières.
En matière de rénovation, lorsqu'une canalisation ancienne traditionnelle n’est plus étanche, on peut également restaurer son étanchéité en y introduisant des tubes qui, pour un diamètre légèrement inférieur, donnent des capacités de transport identiques en raison de leur faible coefficient de frottement.
Les canalisations en PVC rigide sont également devenues un outil très performant de restauration dans le bâtiment.
Un matériau universellement répandu
Le PVC est très employé à travers la France et le monde, dans des conditions climatiques très différentes, ses caractéristiques rendant son utilisation possible dans tous les pays et pour des applications les plus variées.
La concurrence sur les marchés extérieurs est rude et permet d’apprécier les performances économiques des produits français et de la profession nationale, les succès obtenus par les fabricants français témoignent de leur dynamisme et de leur compétitivité, puisque leurs exportations représentent 11 % de leur production (contre 6,5 % d’importations).
Le PVC et l'eau potable
Les tuyaux en PVC utilisés pour la distribution de l'eau potable s'échelonnent entre les diamètres de 12-63 mm (avec assemblage exclusif par collage) et 75-400 mm avec bague d’étanchéité en élastomère, dans des pressions allant de 6 bars jusqu’à 16 bars (6 bars jusqu’à 500 mm – 10 bars jusqu’à 400 mm – 15 bars jusqu’à 250 mm).
Les raccords avec les branchements et autres pièces sont exécutés en PVC moulé (on peut également utiliser des raccords métalliques notamment dans les jonctions avec les réseaux en fonte). Les ennuis de jeunesse des raccords sont maintenant surmontés (c'est ainsi qu’ils peuvent supporter des essais de variation de pression de 20 à 60 bars toutes les secondes pendant 40 000 cycles...).
Leur utilisation se développe de plus en plus et l'on constate par exemple que dans les zones rurales les deux tiers des extensions en sont pourvus dans les petits diamètres, ce qui est dû notamment au fait qu’elles permettent de s’étendre sur une distance double avec une pression donnée (ou de réduire la hauteur des réservoirs) et cela pour un prix de revient bien inférieur aux solutions classiques ; en terrain agressif, ils sont particulièrement précieux. La pose de ces canalisations nécessite quelques précautions :
- expurger le fond de fouille des cailloux et silex ;
- à partir du diamètre 100 et dans le cas de surcharges roulantes, approfondir la tranchée.
Les réseaux d’assainissement
En matière d’assainissement, les canalisations s’échelonnent entre les diamètres 110 et 710 mm ; elles peuvent être dotées de gammes complètes de raccords et accessoires de même fabrication.
Leur assemblage s’effectue par bagues d’étanchéité. La norme NFP 16-352 prévoit toutefois la possibilité de collage des joints jusqu’au diamètre 200 mm.
Les précautions d'emploi sont les mêmes que celles des tuyaux d’eau potable.
La pénétration du marché se développe, étant passée de 450 km par an en 1967 à 5 000 km actuellement, favorisée par les avantages déjà développés (facilité de transport, de pose et d’entretien, résistance à la corrosion, prix, etc.).
QUELQUES RÉALISATIONS
Parmi une multitude de réalisations, citons quelques exemples de chantiers :
- 1965 : installation du réseau d’assainissement de la ville de Cancale : 32 km de canalisations de diamètre 125 à 400 mm ;
- entre 1965 et 1975 : équipement de périmètres d’irrigation par la Compagnie d’aménagement des coteaux de Gascogne et la Compagnie nationale d’aménagement du Bas-Rhône-Languedoc : plusieurs centaines de kilomètres de tubes de diamètres 63 à 200 mm ;
- 1967 : évacuation des eaux pluviales et des eaux usées de la tour Nobel de la Défense : 5 km de canalisations ;
- 1976 : captage des eaux de la fonte des neiges vers le lac Roselend en Haute-Savoie : 4 km de canalisations de diamètre 550 mm posées à plus de 3 000 m d’altitude ;
- 1978 : évacuation en refoulement des rejets de la station de dessalement de l'eau de mer à Benghazi en Libye : 30 km de canalisations de diamètre 315 mm ;
- 1978 : évacuation des eaux pluviales par collecteur suspendu sous toiture allant jusqu’au diamètre 300 mm, à l’École polytechnique à Palaiseau ;
- en cours : création du réseau d’assainissement de Bagdad et du territoire irakien : 10 000 tonnes de canalisations allant du diamètre 125 au diamètre 400 mm.
L'EXPÉRIENCE DU SYNDICAT DES EAUX DU VEXIN NORMAND
Le Syndicat national des fabricants de tubes polychlorure de vinyle rigide a organisé le 16 septembre dernier à Évreux, une journée d'études au cours de laquelle il a été fait état des travaux de distribution d’eau potable effectués par le Syndicat des eaux du Vexin normand, ainsi que dans la commune de Connelles, dernière commune du département à se doter d’un réseau de distribution publique.
Ces équipements ont été réalisés sous la direction de M. Germain (I.G.R.E.F.), attaché à la Direction départementale de l'agriculture, qui en a exposé les grandes lignes, en présence de M. Cadiou, président du Syndicat des eaux, de M. de Quincerot adjoint au délégué général du S.N.F.T.P.C.V.R., des représentants de la Sade chargée des travaux et de la C.G.E. (exploitante).
M. Germain a donné la situation du PVC dans les réseaux du Syndicat où, depuis 1978, 27 % des canalisations sont réalisées en PVC suivant la répartition suivante :
- diamètres 40 à 60 = 98 % 80 à 100 = 54 % 125 à 150 = 7 %
Après avoir exposé les raisons qui ont fait choisir les tuyaux en PVC pour réaliser les travaux, notamment la réduction du coût des investissements, l’orateur a fait ressortir le fait que le matériau a maintenant acquis sa maturité et qu'il est maintenant employé systématiquement dans les adductions d'eau rurales qu’il dirige, avec des raccords métalliques ou en PVC, ceux-ci donnant toute satisfaction.
En ce qui concerne l’assainissement, il a noté que l'usage du PVC commence à se développer, favorisé par l'emploi des joints en élastomère, lequel permet notamment d’absorber les mouvements éventuels du terrain, de relier des conduites de matériaux différents, et d’assurer la permanence de l’étanchéité.
La journée s’est terminée par la visite d'un chantier d’eau potable à Gaillardbois-Cressenville où ont été mis en place par la Sade des tuyaux Sogecan de 60, 80 et 100 mm dont les participants ont apprécié la facilité d'emploi.
À cette occasion un tuyau de 63 mm à joints collés, posé dans la commune de Mussegros il y a 21 ans, a été déterré et visité au passage dans sa tranchée où l'on a pu admirer son état « neuf ».
Le Syndicat national des fabricants de tubes et raccords polychlorure de vinyle rigide a maintenant le vent en poupe et, fort des résultats obtenus dans le développement des produits de ses adhérents, va intensifier son action pour promouvoir leur emploi tant en France qu’à l’étranger.
Il a organisé tout au long de l’année 1983 une action soutenue d'information auprès des professionnels, marquée notamment par des conférences de presse, tables rondes et visites de chantiers.
Roger Gicqueau
