Les membranes à bandelettes découpées sont des géotextiles tissés qui sont fabriqués en tissant ensemble des brins plats, ou rubans, de polypropylène ou d’autres fibres synthétiques. La technologie des membranes à bandelettes découpées n’a pas changé depuis ses débuts dans l’industrie des sous-couches il y a plus de 40 ans.
Dans la construction des routes, les membranes à bandelettes découpées sont utilisées pour assurer la séparation entre la couche de fondation et la couche granulaire afin d’empêcher la migration des particules fines du sol vers le matériau de base. Cependant, elles n’assurent aucune filtration et ont un faible débit. En fait, les géotextiles tissés à bandelettes présentent les plus faibles propriétés hydrauliques parmi tous les géotextiles disponibles. Les débits peuvent être 35 fois inférieurs à ceux des géotextiles non tissés. Par conséquent, les membranes à bandelettes découpées ne doivent être utilisées comme tissu séparateur que dans des conditions sèches.
Toutes les applications géotechniques connaîtront une infiltration d’humidité à un moment au cours de la durée de vie de la structure. Il peut s’agir d’humidité environnementale ou saisonnière, ou d’humidité introduite par des systèmes externes tels que les services publics. L’humidité étant la principale menace pour la performance et la durabilité des infrastructures routières, l’utilisation de géotextiles à bandelettes découpées rend les chaussées vulnérables à l’eau piégée sous la chaussée. Dans ce cas, la couche de fondation s’affaiblit, ce qui entraîne des dommages tels que des nids-de-poule et des ornières.
Les exigences des normes et les listes de produits approuvés (APL) des ministères des Transports (DOT) de certaines États incluent des géotextiles à bandelettes découpées, notamment les géotextiles MIRAFI® 500X et 600X. Il s’agit souvent d’anciennes spécifications qui n’ont pas été mises à jour depuis un certain temps, mais qui sont à l’origine de l’utilisation continue de ces matériaux. L’industrie des géosynthétiques a développé de nouveaux matériaux et la technologie des géotextiles a considérablement évolué. Il existe d’autres matériaux qui offrent des performances équivalentes, voire supérieures, à celles des géotextiles à bandelettes découpées.
La permittivité d’un géotextile correspond au débit volumétrique d’eau par unité de surface traversant le géotextile perpendiculairement à son plan. Les membranes à bandelettes découpées ont une permittivité hydraulique très faible (0,05 sec-1, ASTM D4491). Pour protéger efficacement une chaussée, il est recommandé d’utiliser un géotextile dont la permittivité minimale est supérieure ou égale à 0,2 sec-1.
Il existe plusieurs types de géotextiles qui respectent ou dépassent cette permittivité hydraulique, notamment les géotextiles non tissés et les géotextiles tissés monofilament/multifilaments (non fabriqués à partir de fils de membranes à bandelettes découpées). Conformément à la norme AASHTO M288-17 pour la séparation et la stabilisation, Solmax recommande de considérer les produits qui ont une permittivité ≥ 0,2 sec-1. Cela inclut les géotextiles non tissés qui ont des propriétés d’élongation supérieures à 50 %, comme spécifié dans la norme AASHTO M288.
Comme mentionné, la séparation est la principale application pour laquelle les géotextiles à bandelettes découpées sont utilisés. Pour les projets qui ont spécifié le géotextile MIRAFI 500X comme géotextile de séparation, le géotextile MIRAFI 140N peut être considéré comme un équivalent fonctionnel, car les deux produits répondent aux exigences minimales de séparation de Classe 3 selon la norme AASHTO M288-17, Standard Specification for Geosynthetic Specification for Highway Applications.
Pour les projets qui ont spécifié le géotextile MIRAFI 600X comme géotextile de séparation, le géotextile MIRAFI 180N ou le géotextile MIRAFI 160N peuvent être considérés comme un équivalent fonctionnel. Le géotextile MIRAFI 600X répond aux exigences minimales pour les applications de séparation de Classe 1 et de Classe 2 selon la norme AASHTO M288-17, Standard Specification for Geosynthetic Specification for Highway Applications. Le géotextile MIRAFI 180N répond aux exigences de séparation de Classe 1 selon la norme M288 et le géotextle MIRAFI 160N répond aux exigences de séparation de Classe 2 selon la norme M288.
En plus de répondre aux exigences minimales de séparation selon la norme AASHTO M-288-17, les géotextiles MIRAFI 140N, 160N et 180N répondent également aux exigences minimales de drainage souterrain de Classe 1, 2 et 3, alors que les géotextiles MIRAFI 500X et 600X ne répondent pas aux exigences de drainage.
Pour que les géotextiles tissés à bandelettes puissent assurer une fonction de stabilisation ou de renforcement, il est nécessaire de déposer une couche de granulats par-dessus, de prérayer la zone à stabiliser pour mettre le géotextile en tension, puis de remblayer les ornières. Les géotextiles tissés à module élevé, tels que les séries RSi et H2Ri de MIRAFI, ne nécessitent pas de prérayage, car ils assurent ces fonctions à des niveaux de déformation très faibles, généralement inférieurs à 1 %. Les géotextiles tissés à module élevé offrent également des performances nettement supérieures en matière de renforcement, de stabilisation, de séparation et de filtration que les géotextiles à bandelettes découpées.
Bien qu’il existe encore des spécifications pour les géotextiles tissés à bandelettes, de nombreux ministères des Transports (DOT) s’en détournent progressivement. Par exemple, la section 1710.2(5) des spécifications standard du ministère des Transports de l'État du Kansas stipule que les géotextiles tissés avec bandelettes découpées ou filaments de film découpé en bandelette à la fois dans le sens machine et dans le sens travers sont interdits. Le ministère des Transports de l’État de Washington et l’Université de Washington ont mené une étude sur la performance des géotextiles utilisés comme séparateurs. Les résultats ont montré que les géotextiles non tissés étaient plus performants que les géotextiles tissés à bandelettes dans les cas d’obturation et de colmatage. Sur la base de ses résultats, l’étude a conclu qu’« il est recommandé que les spécifications actuelles du ministère des Transports de l’État de Washington exigent qu’un géotextile non tissé répondant aux critères de résistance actuels soit utilisé lorsque le sol de fondation est constitué de limon argileux ou de limon sableux ».
À l’échelle mondiale, l’Amérique du Nord est le seul grand marché qui utilise encore des géotextiles tissés à bandelettes pour les applications de séparation. La plupart des marchés spécifient des géotextiles non-tissés modernes pour la séparation. L’innovation est tout aussi cruciale pour les matériaux que nous utilisons pour construire nos routes que pour les véhicules qui y circulent. Les avancées en matière de géosynthétiques continuent d’offrir des moyens plus efficaces, plus rapides et plus rentables pour la construction de routes durables et à longue durée de vie.
Holtz, R., and Page, M., Performance of Geotextile Separators, WSDOT, 1991
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