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ÉCOLE POLYTECHNIQUE

DE MONTRÉAL

MITIGATION DU PHÉNOMÈNE DE L’OCRE FERREUSE PAR CONTRÔLE

DES CONDITIONS ENVIRONNEMENTALES

Rapport de projet de fin d’études soumis

comme condition partielle à l’obtention du

diplôme de baccalauréat en ingénierie

Présenté par : Carl de Repentigny

Directrice de projet : Louise Millette

Co-directeur de projet : Érik Bélanger

Département des génies civil, géologique et des mines

Le 4 décembre 2007

iii

Remerciements

Il est primordial pour moi de remercier les personnes suivantes, sans lesquelles la

réalisation de projet n’aurait pas été possible.

Érik Bélanger, co-directeur du PFE

Pour les conseils judicieux, la flexibilité, les réponses à mes questions et la

qualité des interventions que nous avions, aussi courtes ont-elles pu être.

Louise Millette, directrice du PFE

Pour la rencontre organisée et la transmission de son talent professionnel.

Georges Liby

Pour l’entière disponibilité et la clarté des explications.

Collègues chez Jacques Whitford Ltée

Pour leur connaissance et leur expérience.

De même à tout le monde m’ayant épaulé lors de la réalisation de ce projet,

Luce de Repentigny;

Yvan de Repentigny;

Miosotis Rocio Roman Palacios.

iv

Résumé

L’ocre ferreuse est une substance gélatineuse qui se caractérise par sa haute teneur en

matière organique et sa couleur orangée venant de l’abondance d’oxydes de fer s’y

trouvant. Ce corps amorphe a tendance à se former à la surface des drains

souterrains, à l’interface sol-air des trous pour la percolation de l’eau.

Comme le titre du projet l’indique, son but dans un sens large est de mitiger le

phénomène de l’ocre ferreuse. Cela est justifié par les effets néfastes de l’apparition

de ce phénomène; c'est-à-dire le blocage de drains souterrains et, par conséquent,

l’infiltration d’eau dans les infrastructures par le sous-sol.

Les systèmes de drainage sont un environnement de prédilection pour la prolifération

de l’ocre ferreuse. Cela est dû aux multiples interfaces aérobie-anaérobies qu’offre

ses composantes, qu’elles soient la membrane géosynthétique, le granulat net ou

encore la conduite de drainage.

Plusieurs méthodes ont été éprouvées pour tenter de mitiger le phénomène d’ocre

ferreuse. La Régie des Bâtiments du Québec suggère, via une brochure, des mesures

correctives d’envergure importante pour régler le problème tel la pose de cheminée

de nettoyage ou encore la réfection de la dalle de béton du sous-sol.

D’autres interventions sont possibles parmi lesquelles on compte l’incorporation de

tannin ou de sciure de bois dans le système de drainage, l’utilisation de bactéricides à

même les conduites et l’application de chaux dans l’environnement concerné.

Aucune des techniques revues n’a vraiment fait ses preuves comme un moyen viable

et efficace de contrôler ou d’éliminer l’ocre ferreuse, soit par déficience, soit par

pollution excessive de l’eau souterraine.

v

Pour contrôler l’ocre ferreuse, il y a deux approches à retenir. Premièrement, il faut

promouvoir la recherche pour que des méthodes de mitigation efficaces mais

écologiquement non viables puissent être contrôlés pour préserver la qualité de la

nappe phréatique. Deuxièmement, il faut que les systèmes drainages, qui sont

enfouis, soient plus accessibles pour permettre l’entretien régulier comme le rinçage

des conduites à basse ou haute pression. Cette dernière approche tient compte du fait

qu’étant donné la nature très hétérogène des environnements drainés, il n’est pas

envisageable d’éliminer complètement l’ocre ferreuse.

vi

Table des matières

REMERCIEMENTS.......................................................................................................................... III

RÉSUMÉ............................................................................................................................................. IV

TABLE DES MATIÈRES..................................................................................................................VI

LISTE DES FIGURES .....................................................................................................................VII

LISTE DES TABLEAUX .................................................................................................................VII

ANNEXES........................................................................................................................................VIII

INTRODUCTION................................................................................................................................ 1

DESCRIPTION DU PHÉNOMÈNE .................................................................................................. 2

COMPOSITION..................................................................................................................................... 2

FORMATION........................................................................................................................................ 2

PROBLÉMATIQUE ............................................................................................................................ 6

DURÉE DU PROBLÈME........................................................................................................................ 6

AFFINITÉ DE L’OCRE FERREUSE POUR LES SYSTÈMES DE DRAINAGE...................................................6

Le sol drainé ................................................................................................................................. 6

La température.............................................................................................................................. 8

Les conduites ................................................................................................................................ 9

L’enveloppe drainante .................................................................................................................11

MITIGATION DU PHÉNOMÈNE................................................................................................... 14

LA RÉPONSE DE LA R.B.Q................................................................................................................. 14

PRÉCIPITER LE FER DANS LE SOL......................................................................................................16

Promouvoir l’oxydation.............................................................................................................. 16

L’application de chaux à la surface du terrain........................................................................... 17

L’application de chaux dans les tranchées de drainage............................................................. 18

INTERVENIR SUR LES COMPOSANTES DU SYSTÈME DE DRAINAGE ..................................................... 18

L’enveloppe drainante ................................................................................................................ 18

vii

La taille des ouvertures dans la conduite de drainage ............................................................... 20

L’ UTILISATION DE BACTÉRICIDES..................................................................................................... 20

L’ UTILISATION DE PRODUITS CHIMIQUES.......................................................................................... 20

DÉTERMINATION DU POTENTIEL D’OCRE FERREUSE......... ............................................. 21

LE SOL.............................................................................................................................................. 21

L’ EAU SOUTERRAINE........................................................................................................................ 22

L’ HISTORIQUE.................................................................................................................................. 23

CONCLUSION................................................................................................................................... 24

RÉFÉRENCES................................................................................................................................... 26

Liste des figures

Figure 1 Diagramme potentiel-pH du fer 3

Figure 2 Conduite de drainage perforée et conduite de drainage avec fentes 3

Figure 3 Représentation des interfaces aérobie-anaérobies d’une

conduite de drainage 10

Figure 4 Manifestation de l’ocre ferreuse sur les fibres d’un géotextile

de polyester non tissé 12

Liste des tableaux

Tableau 1 Plages de température de croissance des bactéries du fer 8

Tableau 2 Pertes de charges mesurées avant (1977) et après (1979)

l’apparition du phénomène de l’ocre ferreuse 11

Tableau 3 Potentiel de blocage de l’ocre ferreuse selon les paramètres de l’eau

souterraine 22

viii

Annexes

Plan typique d’un drain de fondation Annexe A

Représentation du processus de formation de l’ocre ferreuse Annexe B

Brochure de la R.B.Q. concernant l’ocre ferreuse Annexe C

Fiche technique de conduites de drainage de Rehau Annexe D

Photographies présentant les dommages de l’ocre ferreuse Annexe E

Extrait du Règlement de construction de la ville de Rimouski Annexe F

1

Introduction

L’ocre ferreuse est une substance gélatineuse qui se caractérise par sa haute teneur en

matière organique et sa couleur orangée venant de l’abondance d’oxydes de fer s’y

trouvant. Ce corps amorphe a tendance à se former à la surface des drains

souterrains, à l’interface sol-air des trous pour la percolation de l’eau.

Comme le titre du projet l’indique, son but dans un sens large est de mitiger le

phénomène de l’ocre ferreuse. Cela est justifié par les effets néfastes de l’apparition

de ce phénomène; c'est-à-dire le blocage de drains souterrains et, par conséquent,

l’infiltration d’eau dans les infrastructures par le sous-sol.

Mitiger veut dire « atténuer les effets de quelque chose » ou, plus soigneusement

encore, « rendre quelque chose moins douloureux » (CNTRL, 2006-2007). Il est

donc nécessaire de mentionner que le but du projet ne sera donc pas d’éliminer le

phénomène d’ocre ferreuse, mais plutôt d’améliorer la condition d’un milieu déjà

affecté par cette substance. Cela se fera dans un premier temps en se familiarisant

avec le phénomène lui-même. Dans un deuxième temps, ce seront les conditions

environnementales qui y sont reliées qui seront étudiées afin de comprendre les

méthodes de mitigation des effets néfastes de la présence d’ocre ferreuse.

2

Description du phénomène

Composition

L’ocre ferreuse est de nature filamenteuse dû aux bactéries de cette morphologie qui

composent jusqu’à 50% de sa masse nette. Elle est cependant amorphe et gélatineuse

puisque sa composante principale est l’eau (jusqu’à 90%). Sa couleur rouille typique

lui est conférée par l’oxyde de fer (Fe2O3) et on peut aussi y trouver de l’aluminium,

du magnésium ou encore du soufre. De plus, étant donné sa constitution gélatineuse,

l’ocre ferreuse peut comprendre une importante quantité de particules de sols,

comme le sable, qui y adhèrent (jusqu’à 30%).

Formation

L’ocre ferreuse est issue de la combinaison de plusieurs facteurs. Voici les étapes (de

Mendonca, Ehrlich & Cammarota, 2003) qui mènent à la formation du dit

phénomène et les conditions obligatoires pour la réalisation de chacune d’elles. Il est

nécessaire de mentionner que le processus est décrit pour la formation d’ocre

ferreuse dans un drain souterrain. Ces étapes sont schématisées à l’Annexe B de ce

rapport.

1. Solubilisation du fer dans l’eau souterraine

Le fer se trouve dans à peu près tous les types de sol. Cependant, il ne s’y trouve

pas toujours sous une forme pouvant se dissoudre dans l’eau souterraine. En

effet, selon les conditions de pH, de température, de pression partielle et de

potentiel électrochimique du sol concerné, on pourra trouver le fer dans sa forme

soluble (Fe2+). Voici la courbe potentiel-pH du fer pour illustrer ceci.

3

Figure 1 Diagramme potentiel-pH du fer (gracieuseté de C. Legein, 2004)

Il est à noter que, premièrement, c’est surtout à un pH acide ou neutre qu’on

retrouve le fer sous forme soluble. Deuxièmement, les conditions

électrochimiques du sol doivent assurer la stabilité de l’eau (région entre les deux

traits pointillés). En dehors de ces conditions, le fer est soit à l’était inanimé (Fe)

ou encore oxydé (l’ion Fe3+ est très facilement transformé en Fe2O3); dans les

deux cas, il est précipité.

La précédente explication tenait compte de conditions strictement chimiques. Il

existe aussi des complexes organo-métalliques contenant du fer soluble (Fe2+ ou

Fe3+) qui sont à peu près impossibles à dissocier, sauf à des conditions de pH

extrêmes. Un organo-métallique est un corps composé contenant un groupe

4

organique lié à l’atome d’un métal (Office québécois de la langue française,

1984)..

Il existe aussi certaines bactéries qui catalysent la réduction de l'oxyde ferreux en

fer soluble et qui, ainsi, contribuent à augmenter la concentration de fer soluble

dans l'environnement concerné. Ces bactéries sont plus connues par le sigle IRB

(de l'anglais Iron Reducing Bacteria) et, sans elles, la réduction des oxydes

ferreux dans un sol saturé est virtuellement impossible (Ford, 2005).

2. Migration du fer dissout

Avec l’eau souterraine, le fer à l’état soluble (les ions Fe2+ et les complexes

organo-métalliques) migre vers le système de drainage.

3. Précipitation du fer

Aux conditions favorables, la précipitation strictement chimique du fer s’opère

d’une façon lente. Cependant, certaines bactéries (principalement Gallionella

ferruginea, Sphaerotilus natans, Leptotrix ochracea) ont la capacité de catalyser

ce procédé. Ces organismes tirent de l’énergie de la réaction d’oxydation du fer

dissout, mais certaines conditions doivent être remplies pour qu’ils prolifèrent

sous forme de biofilm : présence de fer dissout, quantité adéquate d’oxygène et

disponibilité de nutriments (phosphore, azote et carbone). Un biofilm est une

pellicule formée par un regroupement de micro-organismes à la surface d'un

solide ou d'un fluide, lesquels génèrent une matrice protectrice et adhésive

composée de substances polymères (Office québécois de la langue française,

2007).

5

C’est l’interface aérobie-anaérobie (non-saturé—saturé) que représente les

systèmes de drainage qui favorise la colonisation de ces bactéries. Celles-ci

jouissent aussi de propriétés qui rendent leur confèrent une grande adhésion à la

paroi des drains. Elles catalysent donc l’oxydation du fer qui transforme sa forme

dissoute (Fe2+ ou Fe3+) en une forme insoluble : l’oxyde de fer (Fe2O3). Des

bactéries dites organotrophes (c.-à-d. dont la source d'énergie est de nature

organique) vont, pour ainsi dire, se nourrir de la partie organique des complexes

organo-métalliques. Cela a pour effet de libérer le fer soluble s'y trouvant qui sera

alors sujet à l'oxydation dont tireront partie les bactéries responsables de l'ocre

ferreuse, dites chimiotrophes (c.-à-d. dont la source d'énergie est de nature

chimique). C’est l’agglutination de ces derniers organismes en plus de différentes

composantes qui y sont incorporées, dont l’oxyde de fer, qui forme la matrice

d’ocre ferreuse.

4. Vieillissement

C’est la dernière étape de la formation de l’ocre ferreuse. Elle se produit lors de

la déshydratation de la matrice ocreuse. Ce phénomène survient lorsque les

conditions de température, de pH ou d’autres paramètres ne permettent plus la

croissance de l’ocre ferreuse. La matrice ocreuse perd alors beaucoup de volume

et peut devenir très rigide. Elle peut cependant persister à l’intérieur des systèmes

de drainage pour des mois, voire des années (Gameda, Jutras & Broughton,

1993).

6

Problématique

Les effets néfastes directs de l’agglutination de l’ocre ferreuse dans les systèmes de

drainage sont la perte d’efficacité hydraulique et, éventuellement, le blocage

complet. Cette inefficience partielle ou totale entraînera une série de problèmes dont

la nature dépend de l’environnement drainé.

Durée du problème

La présence d’ocre ferreuse peut être temporaire. Cela se produit lorsque le fer

soluble qui alimente le phénomène est disponible en quantités limitées. Si le système

de drainage est soumis à un débit constant, le phénomène peut s’estomper après une

période allant de 3 à 8 ans (Ford, 2005). Cependant, si le fer soluble est disponible à

même l’environnement drainé, le phénomène d’ocre ferreuse est alors permanent;

c’est-à-dire qu’il est considéré qu’une quantité illimitée de fer soluble est disponible.

C’est dans ce dernier cas que le phénomène s’avère une problématique substantielle.

Affinité de l’ocre ferreuse pour les systèmes de drainage

Les systèmes de drainage sont des lieux de prédilection pour la prolifération du

phénomène d’ocre ferreuse. Le plan typique d’un drain de fondation d’une maison

est présenté à l’Annexe A de ce rapport.

Le sol drainé

C’est dans le sol drainé que naît le problème par l'apport de fer soluble dans l’eau

souterraine. Il y a plus d’oxydes ferreux et de matière organique, donc de sources

d'énergie pour la formation d'ocre ferreuse, dans les sols sableux et de nature

organique (terre noire, tourbe, etc.) que dans les sols argileux. Cela est dû à plusieurs

facteurs.

7

Il s'avère que les bactéries réductrices de fer, décrites à la section 2.2 du présent

rapport, sont pour la plupart anaérobies. À l'inverse, pour que le fer contenu dans le

sol soit oxydé, donc qu'il soit réductible par ces bactéries, il doit être en présence

d'oxygène, c.-à-d. dans des conditions aérobies. Les deux phénomènes ne peuvent

donc pas avoir lieu simultanément et doivent de plus se succéder à l'intérieur d'un

court laps de temps puisque l'oxyde de fer au contact de l'eau retrouve une forme

inutilisable par ces bactéries. Or, le sable a la propriété d'expulser l'oxygène

rapidement après avoir été submergé et ceci stimule donc la réduction des oxydes de

fer par les bactéries. De plus, les sables sont disposés à contenir de la matière

organique que ce soit par l’incursion de racines ou encore par la présence d’horizons

organiques à l’intérieur de la couche de sol sableux. Un sol sableux est un sol dont la

plupart des grains ont entre 75 µm et 4,75 mm de diamètre (Holtz et Kovacs, 1991).

La terre noire, les tourbières et les autres sols organiques sont aussi enclins au

problème de l’ocre ferreuse puisqu’ils contiennent généralement du fer et de la

matière organique en abondance.

En revanche, les argiles, à moins qu’elles soient mêlées à des quantités importantes

de matière organique, sont des sols peu propices au développement de l’ocre

ferreuse ; en voici les causes. Premièrement, le niveau de carbone organique

disponible à l’intérieur de l’argile est habituellement bas. Deuxièmement, il semble y

avoir une forte attraction électrochimique entre les particules d’argile et les oxydes

ferreux (Ford, 2005). Cela empêcherait ces derniers d’être entraînés avec l’eau

souterraine au système de drainage.

8

La température

L’eau souterraine ravitaille les zones affectées par l’ocre ferreuse en fer soluble.

Ainsi donc, la matrice ocreuse est en contact avec l’eau souterraine et la croissance

des bactéries dépendra de sa température.

Voici un tableau présentant les différentes températures auxquelles certaines

bactéries « mangeuses de fer » croîent.

Plage de températures de croissance (°C) Bactérie minimale optimale maximale

Sphaerotilus 15 25-30 37 Leptothrix 10 20-25 35

Thiobacillus ferroxidans 6 26-28 34

Tableau 1 Plages de température de croissance des bactéries du fer (Cullimore & McCann, 1978)

Ces chiffres révèlent, d’une part, que la croissance de la matrice ocreuse ne peut pas

s’effectuer en conditions hivernales (de gel). D’autre part, il est peu probable que la

température de l’eau souterraine soit assez élevée pour inhiber la croissance de ces

bactéries.

Des observations (Gameda, Jutras & Broughton, 1993) montrent que l’eau drainée à

la fonte des neiges, alors que l’eau est à 1 ou 2°C, contenait de l’ocre ferreuse. Celle-

ci était en suspension dans l’eau à l’exutoire du système de drainage, avait une

couleur brun rougeâtre mât et n’avait pas une adhérence aussi importante que l’ocre

ferreuse nouvellement formée. Cela indique que la matrice ocreuse peut subsister

dans les systèmes de drainage plusieurs mois (selon la durée de l’hiver, l’étude ayant

été menée dans le comté de Drummond au Québec) même si la température est

inférieure à celle requise pour la croissance des bactéries la formant. Cela indique

aussi que la température peut avoir un effet sur la nature de l’ocre ferreuse, c.-à-d. sur

9

sa propriété d’adhérence et sa couleur. Selon la même étude, c’est lorsque la

température de l’eau souterraine atteignait 12°C que le dépôt d’ocre ferreuse sur le

système de drainage s’avérait important. L’ocre avait alors une couleur rouge

orangeâtre et était visqueuse et collante.

Dans un contexte comme celui d’un système de drainage souterrain où

l’environnement concerné est naturel et soumis aux intempéries, contrôler la

température de l’eau souterraine, à la hausse ou à la baisse, est une entreprise

virtuellement impossible.

Les conduites

Les drains souterrains servent un but : recueillir et transporter l’eau contenue dans les

sols. Ils sont utilisés à multiples escients comme l’irrigation des terres dans le milieu

agricole ou encore l’évitement du soulèvement par le gel des fondations d’un

bâtiment avec des sols gorgés d’eau. La nature-même des conduites installées sous la

surface est insidieuse lorsque l’ocre ferreuse se manifeste. En effet, ces conduites ont

besoin d’ouverture pour recueillir l’eau souterraine pour qu’ainsi elle percole à

l’intérieur du tuyau lui-même puis coule vers l’exutoire : un fossé ou un plan d’eau

ou les deux un à la suite de l’autre. Ces ouvertures peuvent être des trous circulaires

de quelques millimètres de diamètre ou encore des fentes minces suivant la

circonférence de la section du tuyau et espacées à intervalles réguliers. Une brochure

explicite sur de tels produits manufacturés par la multinationale Rehau est incluse à

l’ Annexe D de ce rapport. Dans le cas le plus commun, celui du drainage des

fondations d’une résidence, certaines municipalités requièrent un diamètre minimal

de 100 mm pour une telle conduite (Ville de Rimouski, 2004).

10

Figures 2 Conduite de drainage perforée (à gauche, gracieuseté d’Aickingrate) et conduite de drainage avec fentes (à droite, gracieuseté de Nextube).

Ces conduites sont généralement en plastique (CPV) et donc étanches sur la majorité

de leur surface. L’eau s’écoule à l’intérieur et l’espace disponible restant est occupé

par l’air. L’eau qui percole sur le pourtour de la section du tuyau vers l’intérieur de ce

dernier et celle qui s’écoule est donc en contact avec de l’oxygène. Il y a donc une

opportunité localisée à catalyser l’oxydation du fer dissout dans l’eau souterraine

pour les bactéries responsables de l’ocre ferreuse qui sont aérobies.

Figure 3 Représentation des interfaces aérobie-anaérobies d’une conduite de drainage

11

Des observations faites dans la région de Drummondville (Gameda, Jutras &

Broughton, 1983) montrent qu’en 2 ans, la prolifération d’ocre ferreuse dans de telles

conduites de drainage ont fait tripler, voire quadrupler, la perte de charge encourue

par l’eau lors de son ruissellement. La perte de charge est la diminution de l'énergie

d'un fluide dans une canalisation, exprimée en hauteur de fluide (Office québécois de

la langue française, 1991). Voici un tableau présentant les différentes pertes de charge

mesurées lors de l’étude. À noter que ces valeurs sont obtenues avec un taux de

drainage de 5 mm/d.

Perte de charge (cm) Ligne A Ligne B

Environnement drainant 1977 1979

1977 1979 1 23 60 20 86

2 21 65 14 81

3 13 50 77 49

4 14 29 6 39

5 4 47 10 52

6 18 60 10 38

7

1 2

0 0

Tableau 2 Pertes de charges mesurées avant (1977) et après (1979) l’apparition du phénomène de l’ocre ferreuse (Gameda, Jutras & Broughton, 1983).

L’enveloppe drainante

Les membranes géosynthétiques ou la pierre nette ou les deux à la fois forment ce

qu’on appelle l’enveloppe drainante autour des conduites de drainage. Le but d’une

telle enveloppe est d’empêcher les particules de sol d’atteindre la conduite de

drainage, mais de permettre la percolation de l’eau.

12

Un géosynthétique est un matériau synthétique sous forme de textile, de non-tissé, de

membrane, de filet, etc., destiné à des travaux d'aménagement des sols (Office

québécois de la langue française, 1995). Il a de multiples usages, mais il peut être

utilisé pour isoler l’environnement de la conduite de drainage. Comme dans le cas de

cette dernière, mais à plus petite échelle, les interstices entre les fibres des

géosynthétiques offrent de même que leur surface-même représentent une interface

aérobie-anaréobie. Une étude menée sur différents géosynthétiques (de Mendonca &

Ehrlich, 2006) montre que la formation d’ocre ferreuse à l’intérieur de ceux-ci peut

diminuer leur conductivité hydraulique d’un facteur allant jusqu’à 45.3, quoique ces

valeurs se trouvaient généralement entre 2 et 15.

La pierre nette est un matériau de construction composé de granulats ayant environ le

même diamètre, soit typiquement entre 5 et 50 cm. La pierre nette, ou granulat net,

sera utilisée pour recouvrir les conduites et drainer l’eau qui s’écoule entre ses

granulats puisqu’entre ces derniers, il se forme un réseau de cavités, faute de

granulats de plus petites dimensions pour remplir les espaces. Ce sont ces cavités qui

offrent aux bactéries de l’ocre ferreuse l’interface aérobie-anaérobie dont elles ont

besoin.

Figure 4 Manifestation de l’ocre ferreuse sur les fibres d’un géotextile de polyester non tissé (de Mendonca, Ehrlich & Cammarota, 2003).

13

Tous ces facteurs rendent la suppression du phénomène d’ocre ferreuse très

problématique puisque, en somme, les mêmes caractéristiques qui permettent au

système d’être efficacement drainant le rendent vulnérable aux bactéries mangeuses

de fer.

14

Mitigation du phénomène

Lorsque les conditions favorables au développement de l’ocre ferreuse sont réunies,

il est presque impossible d’en prévenir l’apparition. Pour qu’une telle chose soit

possible, comme il est décrit dans les précédentes sections du présent rapport, il

faudrait priver le sol drainé de deux éléments fondamentaux : l’eau et l’air. Cela est

donc impensable. De plus, si on élimine le fer à proximité des systèmes de drainage

en procédant à l’excavation complète des sols drainés puis au remblayage, le métal

en question migrerait des sols avoisinants jusqu’à l’environnement concerné.

Ce constat aux conditions plutôt inéluctables suggère que toute tentative de pallier le

phénomène d’ocre ferreuse serait une mitigation puisque, selon les connaissances

actuelles, il n’existe pas de moyen viable de prévenir ou d’éliminer la prolifération

de ces bactéries mangeuses de fer. La présente section se limite aux méthodes de

mitigation. Néanmoins, un aperçu sera donné en premier lieu de la réponse des

autorités du Québec au problème causé par le phénomène.

La réponse de la R.B.Q.

« Assurer la qualité des travaux de construction et la sécurité des personnes qui

accèdent à un bâtiment ou à un équipement destiné à l'usage du public ou qui

utilisent une installation non rattachée à un bâtiment » (Loi sur le bâtiment,

c. 1, s. 1.). telle est la mission de la Régie du bâtiment du Québec (la Régie). Elle est,

en somme, l’appareil qui permet au ministre du Travail du Québec de gérer et de

faire respecter la La loi sur le bâtiment. La Régie a émis une brochure à vocation

informative intitulée « L’ocre ferreuse, des réponses à vos questions » (R.B.Q.,

2007). Celle-ci est incluse à l’Annexe C de ce rapport. Des méthodes de prévention

15

du phénomène de l’ocre ferreuse avant la construction des systèmes de drainage y

sont proposées ainsi que des moyens pour y remédier après leur construction.

En amont du phénomène, la Régie dirige les futurs acquéreurs de systèmes de

drainage vers les experts qui pourront déterminer le potentiel d’apparition d’ocre

ferreuse de la région à drainer. La R.B.Q. cite en outre quelques paramètres dont le

présent rapport a déjà fait état; c’est-à-dire le pH du sol, le niveau de la nappe

phréatique (sa variation au cours des mois), le type de sol, la teneur en fer dans

l’environnement et la présence visible d’ocre ferreuse dans les points d’eau à

proximité. Très pertinemment, le dépliant informe aussi le lecteur qu’il est capital de

s’informer aux voisins et à la municipalité quant au récit de possibles apparitions

d’ocre ferreuse aux environs au cours des années. Ainsi donc, en fonction de l’état de

l’environnement concerné, la conception du système de drainage et même des

fondations du bâtiment sera modifiée pour minimiser l’impact futur qu’aura

l’apparition de l’ocre ferreuse. Des composantes telles la position des membranes

géotextiles, le design de la dalle de béton ou la nature du granulat de remblai sont

alors à revoir.

En aval du phénomène, la Régie avance une batterie de méthodes atténuantes.

L’efficacité et l’application particulière de plusieurs d’entre elles seront explicités

plus loin dans cette section. Il s’agit substantiellement de travaux de génie

civil relativement sévères. L’installation de cheminées de nettoyage, la modification

de la pente du terrain ou encore la pose d’une membrane d’étanchéité sont autant

d’opérations qui requièrent la mobilisation de machinerie d’excavation. Comme

dernier point, la R.B.Q. envisage aussi la condamnation du sous-sol.

16

Précipiter le fer dans le sol

L’information concernant les méthodes de mitigation de l’ocre ferreuse incluses dans

cette section sont tirées, sauf indication, de deux rapports techniques, soit le « Iron

ochre control methods, a litterature review » du Ministère de l’Agriculture et de

l’Alimentation de la Colombie-Britannique (1988) et le « Iron ochre and related

sludge deposits in subsurface drain lines » de H.W. Ford, révisé par D.Z. Hamon

(2005).

Promouvoir l’oxydation

Promouvoir l’oxydation revient à encourager la présence d’air dans les sols ou, du

point de vue inverse, à éviter l’inondation de l’environnement drainé. Toutes les

pratiques encourageant cette méthode sont valables théoriquement puisque l’oxygène

en contact avec le fer dans le sol l’oxydera et le fera précipiter, le rendant ainsi

inutilisable par les bactéries responsables de l’ocre ferreuse. Il n’y a pas vraiment de

techniques d’aération des sols, comme le préséchage des sols, qui s’est avérée

efficace. Cela est dû au fait que même si le fer est précipité en premier lieu, il peut

retourner à l’état soluble si les conditions environnementales le permettent. Le

préséchage des sols consiste en du drainage-taupe, c’est-à-dire en la création de

galeries à même le sol qui mènent vers un fossé commun. Évidemment, cette

technique ne fonctionne qu’avec les sols assez plastiques qui contiennent au moins

30% d’argile.

17

En Allemagne, il est proposé de présécher le sol en creusant des tranchées qu’on

laisse en place durant 2 à 3 années, de façon à précipiter le fer contenu dans les sols.

Ensuite, on indique de procéder à un système de drainage à deux palliers, avec une

conduite de drainage placée plus haute que l’autre pour éviter les inondations

occasionnelles.

L’application de chaux à la surface du terrain

Cette technique se base sur les prémisses que le calcium contenu dans la chaux

(CaCO3) catalyse l’oxydation du fer dans le sol et que cette chaux entraîne une

hausse du pH dans le sol qui nuit à la croissance des micro-organismes indésirables.

D’une part, l’application de chaux à la surface du terrain encouragerait l’oxydation

du fer et donc sa précipitation en une forme inutilisable par les bactéries de l’ocre

ferreuse. D’autre part, lorsqu’un pH de 8,2 ou davantage est atteint, on considère que

le phénomène d’ocre ferreuse est sous contrôle1.

Cette technique s’est toutefois avérée inefficace. Premièrement, la quantité de chaux

requise est très importante et cela est dû à plusieurs facteurs. D’un côté, dans un

climat humide, on peut perdre jusqu’à 0,8 tonnes par hectare par année de chaux

épandue1. De l’autre côté, plus la quantité de chaux épandue est importante, plus la

quantité de fer immobilisé l’est aussi et pour contrer l’ocre ferreuse, cette pratique

doit être vue comme un projet à long terme. Deuxièmement, l’épandage de chaux à

la surface d’un sol ne permet pas d’augmenter le pH de tout le profil en profondeur.

Lors d’un essai en Floride (Ford, 2005), cela a eu pour effet d’encourager le

phénomène d’ocre ferreuse en faisant passer le pH de l’environnement drainé de 4,2

1 Ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation de la Colombie-Britannique, 1988

18

à 6,0, valeur qui vraisemblablement favorise l’activité des bactéries mangeuses de

fer.

L’application de chaux dans les tranchées de drainage

Cette technique s’apparente beaucoup à la précédente à la différence qu’au lieu

d’épandre de la chaux à la surface du sol, on la répartit dans les tranchées,

c’est-à-dire à l’environnement directement en contact avec le système de drainage.

Cette méthode est aussi inefficace que la première. Comme il l’a été décrit dans ce

rapport, l’environnement en contact avec les conduites de drainage est en un

drainant, comme de la pierre nette. L’application de chaux dans un tel lieu provoque

le blocage des interstices servant à drainer l’eau souterrain et va ainsi à l’encontre du

but premier du système. Même avec la pierre de chaux, le même problème survient

(Ford, 2005).

Intervenir sur les composantes du système de drainage

L’enveloppe drainante

Pour ce qui est du granulat drainant, les matériaux ayant une granulométrie étalée

(par opposition à la pierre nette) résistent mieux à la formation d’ocre ferreuse étant

donné que les interstices sont comblés entre les granulats. Cependant, ce type de

matériau peut aussi être envahi par l’ocre ferreux si des conditions très favorables se

présentent. L’eau y percole aussi à un rythme plus lent puisque le réseau de cavité se

trouve diminué, ce qui favorise la saturation de l’environnement immédiat.

Le choix de la membrane géosynthétique influe peu sur l’apparition de l’ocre

ferreuse. En effet, une étude (de Mendonca & Ehrlich, 2006) démontre que plusieurs

19

types de géotextiles peuvent être affectés d’une façon significative sur le plan de la

capacité de percolation de l’eau. Les géotextiles testés étaient un polyester non-tissé,

un polypropylène tissé et un autre qui ne l’était pas.

Des études ont été menées pour connaître les effets bénéfiques d’incorporer de la

sciure de bois aux enveloppes de drainage. La sciure de pin ne fait pas l’affaire

puisqu’elle se désintègre avec le temps. Ce seraient les sciures de chêne et de cyprès

qui, en plus de perdurer dans le temps, qui seraient les meilleures alternatives car elle

crée un environnement anaérobique qui nuit à l’ocre ferreuse. L’utilisation de matière

organique dans l’enveloppe doit être fait avec beaucoup de parcimonie puisque, plus

souvent qu’autrement, cette matière finira par se décomposer et ainsi boucher le

système de drainage et encourager la prolifération des bactéries de l’ocre ferreuse.

L’incorporation de tannin (on voit aussi « écorce ») dans les enveloppes drainantes

est considérée comme une excellente approche pour inhiber l’activité bactérienne qui

engendre l’ocre ferreuse. Le tannin est une matière extraite de certains produits

végétaux (écorces d'arbre, noix de galle, etc.) au moyen d'un solvant, et qui est

employée en solution aqueuse, généralement en association avec le sulfite de sodium,

pour le dégazage des eaux de chaudières (Office québécois de la langue française,

1974). L’intérêt pour le tannin vient du fait qu’il peut former des complexes avec le

fer et qu’il inhibe les bactéries du fer lorsqu’il est à une concentration de 10 ppm

dans l’eau souterraine drainé. Cependant, cette méthode a plusieurs désavantages.

D’une part, le tannin est un matériau difficile à se procurer et les copeaux d’écorce

dans lesquelles ils sont compris en contiennent une quantité presque impossible à

déterminer. D’autre part, lorsque le tannin réagit avec le fer, il forme de l’encre,

c’est-à-dire un liquide noir et visqueux ce qui contamine l’eau drainé au-delà des

limites permises.

20

La taille des ouvertures dans la conduite de drainage

Des informations nous indiquent que plus les ouvertures d’une conduite de drainage

sont grandes, plus le phénomène d’ocre ferreuse tarde à détériorer l’efficacité

hydraulique de celle-ci. Il faut toutefois que les dimensions de ces ouvertures

n’excèdent pas le diamètre du granulat net à proximité.

L’utilisation de bactéricides

Certaines conduites contiennent un biocide, c’est-à-dire une substance qui tue tout

micro-organisme. Cette substance est mélangée au plastique lors de la fabrication du

tuyau. Cependant, des doutes subsistent quant à l’efficacité de cette pratique puisque

lorsque l’ocre ferreuse se développe sous forme de biofilm, il se forme un mince

revêtement à sa surface qui la rend quasi invulnérable aux attaques chimiques. La

technique serait viable pour un problème d’ocre temporaire.

L’utilisation de produits chimiques

En laboratoire, plusieurs produits chimiques désinfectants ont subi des tests quant à

leur efficacité à miner les concentrations de bactéries du fer (Cullimore & McCann,

1978). Les plus efficaces à cet escient se sont avérés le permanganate de potassium et

le polymère d’iode synthétisé par Levine. De tels résultats ne peuvent cependant pas

être appliqués directement aux systèmes de drainage pour deux raisons.

Premièrement, ces tests ont été effectués sur des bactéries isolées, hors de la matrice

ocreuse qui offre une protection contre les attaques chimiques. Deuxièmement,

l’utilisation de produits chimiques dans l’eau souterraine à des concentrations assez

élevées pour inhiber les bactéries de l’ocre ferreuse résulte presque inévitablement en

une violation des limites de concentrations de contaminants prescrites.

21

Détermination du potentiel d’ocre ferreuse

Pour savoir si dans un environnement s’est développé de l’ocre ferreuse où s’il est

disposé à en connaître l’apparition, il y a trois principales sources d’information

desquelles s’instruire.

Le sol

Comme il est discuté dans ce rapport, ce sont les sols sableux et les sols à forte

teneur en matière organique où l’ocre ferreuse est plus susceptible à se développer.

De plus, si le niveau de la nappe phréatique est haut et changeant selon les saisons,

l’ocre ferreuse a aussi plus de chances d’apparaître.

Lors d’une tranchée d’exploration, par exemple, il est important d’être attentif aux

signes suivants :

� La grosseur et la nature des grains du sol. Cela détermine si on est face ou

non d’un sol à risque, comme un sable ;

� La couleur, et le changement de couleur selon la profondeur. Une tâche de

couleur rouille indique la présence de fer oxydé. Du sol de couleur grise près

de la surface indique un niveau de nappe phréatique haut. Plusieurs horizons

de couleurs différentes indiquent un changement fréquent du niveau de la

nappe phréatique. Ce sont tous là des signes d’un fort potentiel au

développement de l’ocre ferreuse ;

� La présence de matière organique comme des racines ou de la matière friable

noire. La nature fibreuse du sol trahit aussi une forte teneur en matière

22

organique. Cette matière organique nourrit aussi le phénomène des bactéries

mangeuses de fer ;

� La présence d’ocre ferreuse elle-même, la substance géalitineuse, parfois

filamenteuse, de couleur rouille. On peut en observer des photographies à

l’ Annexe E de ce rapport.

L’eau souterraine

S’il ya des plans d’eau à proximité de l’environnement concerné comme un ruisseau,

un fossé ou un lac, il est important d’y porter attention. Des filaments de couleur

rouille ou encore une matrice gélatineuse de la même couleur s’y trouvant signifie

que l’ocre ferreuse prolifère aux alentours. Si l’eau observée a une couleur allant du

jaune à l’orange foncé, c’est aussi un signe des bactéries mangeuses de fer.

S’il n’y a pas de signe visible de présence d’ocre ferreuse à ces points d’eau, il est

judicieux de faire analyser l’eau en question par un laboratoire accrédité. Les deux

paramètres les plus importants à analyser sont alors la concentration en ions Fe2+ et

le pH, d’autant plus qu’ils fonctionnent de pair pour déterminer le potentiel

d’apparition de l’ocre ferreuse.

Concentration d’ions Fe2+ (mg/L)

pH < 7 pH > 7 Potentiel de blocage par l’ocre ferreuse

< 0,5 < 1,0 Aucun

0,5 à 1,0 1,0 à 3,0 Léger

1,0 à 3,0 3,0 à 6,0 Moyen

3,0 à 6,0 6,0 à 9,0 Grand

> 6,0 > 9,0 Très grand

Tableau 3 Potentiel de blocage de l’ocre ferreuse selon les paramètres de l’eau souterraine (Kuntze, 1982)

23

L’historique

Les anciens propriétaires du lieu, les voisins, la municipalité sont autant

d’intervenants avec lesquels il est important de communiquer pour connaître la

situation d’un environnement quant à son potentiel d’ocre ferreuse. Ce phénomène

en est un récurrent duquel il est très difficile de se débarrasser et, ainsi, s’il y a un

potentiel pour son apparition, il y a de fortes chances que ce ne sera pas la première

fois. Des sentences et des règlements concernant des cas d’ocre ferreuse émis par la

R.B.Q. sont également disponibles via le site du Réseau de protection du

consommateur du Québec.

24

Conclusion

L’eau et l’air : voilà deux composantes qu’on devrait éliminer des environnements

drainés pour éviter la formation d’ocre ferreuse dans ceux-ci. « Faut faire avec »

chantait Gilbert Bécaud1.

Plusieurs facteurs rendent l’ocre ferreuse aussi problématique. Premièrement, son

approvisionnement en fer est impossible à éliminer complètement. Des années

d’oxydation des sols à proximité ou même l’excavation de ces derniers

n’empêcheront pas le fer soluble, présent dans à peu près tous les types de sol, de

migrer vers l’environnement drainé. Deuxièmement, les systèmes de drainage

représentent un lieu de prolifération tout indiqué pour les bactéries mangeuses de fer.

Ce qui fait un bon système drainage fait un bon foyer d’ocre ferreuse.

Troisièmement, la matrice ocreuse formée à partir de biofilms est une véritable

forteresse, bien dissimulée sous terre, pour les tentatives de l’éliminer soit

chimiquement ou physiquement. Sa grande adhérence et sa nature filamenteuse la

protégeant contre les méthodes physiques et son enveloppe la gardant des attaques

chimiques.

Il y aurait deux façons de contrôler l’ocre ferreuse de façon efficace. D’une part, il

faudrait pouvoir se servir de méthodes possiblement nuisibles à l’environnement,

mais efficaces comme l’incorporation du tannin ou encore l’utilisation de produits

chimiques désinfectants, mais en ayant la possibilité de contrôler les rejets d’eau

souterraine à un coût viable pour qu’ils ne représentent pas un risque écologique. Il

1 Chanteur compositeur, pianiste et acteur français (né 1927, mort 2001).

25

ne s’agit surtout pas d’alléger les tolérances quant à la qualité de l’eau souterraine,

mais bien de promouvoir la recherche au niveau des produits chimiques.

D’autre part, il faut faciliter l’accès le plus possible aux zones potentiellement

affectées par l’ocre ferreuse. Les systèmes de drainage sont enfouis et, à moins de

travaux importants, sont quasi-inaccessibles lorsque l’ocre ferreuse apparaît. Comme

le suggère la R.B.Q., l’installation de cheminées de nettoyage est tout indiquée à cet

effet. On peut alors effectuer de l’entretien régulier et préventif comme du rinçage à

haute ou basse pression ou encore l’incorporation de cuivre pour éliminer les rejets

orangeâtre à l’exutoire du système de drainage.

Un environnement drainé, un sol, une terre est un milieu tellement changeant qu’il

serait difficile d’y réunir toutes les conditions nécessaires au contrôle de l’ocre

ferreuse et, encore plus, d’appliquer cette méthode à l’ensemble des propriétés. La

mitigation de l’ocre ferreuse doit donc continuer de faire l’objet d’études et non pas

son élimination. On doit se munir de moyens pour contrôler la matrice ocreuse dans

son ensemble, ce regroupement de bactéries qui rongent même le Titanic depuis près

d’un siècle.

26

Références

Articles de revue

de Mendonca, M.B., Ehrlich, M. (2006).Column Test Studies of Ochre Biofilm Formation in Geotextile Filters. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering © ASCE, édition d’octobre 2006, 1284-1292.

de Mendonca, M.B., Ehrlich, M., & Cammarota, M.C. (2003). Conditioning factors of iron ochre biofilm formation on geotextile filters. Canadian Geotechnical Journal, 40, 1225-1234.

Fry, C. (2003). Iron rations. NewScientist. Édition du 26 juillet 2003. 36-37.

Gameda, S., Jutras, P.J. & Broughton R.S. (1983). Ochre in a Quebec fine sandy soil. Canadian Agricultural Engineering. 25(2), 209-213.

Sharma, S.K., Petrusevski, B., & Schippers, J.C. (2005). Biological iron removal from groundwater : a review, Journal of water supply : research and technology - AQUA, 54(4), 239-247.

Tuovinen, O.H., Nurmiaho, E.L. (1979). Microscopic Examination of Bacteria in Fe(IIl)-Oxide Deposited from Ground Water, Microbial Ecology, 5, 57-66

Communications personnelles

Liby, Georges (2007). Intervenant détenant des notions sur la manifestation de l’ocre ferreuse sur le terrain.

Livre

Holtz, R.D. & Kovacs, W.D., traduit par Lafleur, J. (1991). Introduction à la géotechnique, Montréal : Éditions de l’École Polytechnique de Montréal.

Loi et règlement

Ville de Rimouski (2004). Règlement de construction. Règlement 112-2004, s. V.

Québec (2007). Loi sur le bâtiment. L.R.Q. Chapitre B-1.1. Québec : Éditeur officiel du Québec.

Notes de cours

Legein, C. (2004). Chimie en solution et État solide périodique : le fer et ses ions. Notes du cours DEUG-SM1 - UEF4 : Chimie, Université du Maine.

27

Rapport techniques

Colombie-Britannique (1988). Iron ochre control methods, a litterature review. Document 543.300-2, Ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation de la Colombie-Britannique.

Cullimore, D.R., McCann, A.E. (1978). The Identification, Cultivation and Control of Iron Bacteria in Ground Water. Éditions Skinner & Shewan Academic Press.

Ford, H.W., rév. par Hamon, D.Z. (2005). Iron ochre and related sludge deposits in subsurface drain lines. Document CIR671, Agricultural and Biological Engineering Department, Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, Université de Floride.

U. S. Environmental Protection Agency, Office of Solid Waste and Emergency Response (2003). Ecological Soil Screening Level for Iron (OSWER Directive 9285.7-69). Washington, DC : U. S. Environmental Protection Agency, Office of Solid Waste and Emergency Response.

Ressources Internet

Le Réseau de protection du consommateur du Québec. http://www.consommateur.qc.ca/

Netafim USA. Recommandations for Control of Iron. Document PDF tiré de http://www.netafimusa.com/

Régie du bâtiment du Québec (2007). L’ocre ferreuse, des réponses à vos questions. Document 2313, brochure en format PDF tiré de http://www.rbq.gouv.qc.ca/

Page laissée blanche intentionnellement…

Annexe A Plan typique d’un drain de fondation

Annexe B

Représentation du processus de formation de l’ocre ferreuse

Annexe C Brochure de la R.B.Q. concernant l’ocre ferreuse

Annexe D Fiche technique de conduites de drainage de Rehau

Annexe E Photographies présentant les dommages de l’ocre ferreuse

Annexe F Extrait du Règlement de construction de la ville de Rimouski

Légende

1 Conduite de drainage.

2 Environnement drainant (pierre nette recouverte ou enrobée d’une membrane géosynthétique).

3 Isolant de la fondation.

4 Fondation.

5 Semelle de la fondation.

6 Dalle du plancher du sous-sol.

7 Sol drainé.

Figure 1 Vue en profil d’un drain de fondation typique (gracieuseté du Ministère des Ressources naturelles du Canada).

1

2

7

5

3

4

6

Figure 1 Représentation du processus de formation de l’ocre ferreuse

L’ocre ferreuse est le résultat d’une réaction chimiqueou d’un processus biologique, les deux pouvant se pro-duire individuellement ou simultanément :

RÉACTION CHIMIQUE : lorsque le sol contient du fer,celui-ci migre avec l’eau vers le drain et forme aucontact de l’air une boue d’hydroxyde de fer;

PROCESSUS BIOLOGIQUE : lorsque la ferrobactérie estprésente dans la nappe phréatique1, elle produit, à lasuite de l’oxydation du fer au contact de l’air, unemasse gélatineuse.

Lorsque le processus biologique vient s’ajouter à la réac-tion chimique, l’effet d’oxydation est considérablementaugmenté.

Le résultat de l’un comme de l’autre est la formation d’undépôt visqueux sur les parois des drains rainurés et c’estce dépôt que l’on nomme « ocre ferreuse ».

Dépôt sur les parois d’un drain de fondations

1. Nappe d’eau souterraine avec ou sans écoulement extérieur.

Le développement de ce processus est plus propicedans un sol plus aéré, comme les sols sablonneux con-tenant du silt 2, et moins propice dans un sol argileux.

LA RÉACTION CHIMIQUE OU BIOLOGIQUE EST ÉGALEMENT PLUS RAPIDE :

là où le sol est plutôt neutre (PH autour de 7);

lorsque le drain est rainuré;

lorsque les ouvertures du drain sont poinçonnées au lieud’être découpées, ce qui donne plus de prise aux dépôts;

lorsque le drain est enveloppé d’une membrane filtrante.

Sous l’action de l’ocre ferreuse, même le gravier concassé perdses propriétés filtrantes. Les sols riches en fer et en ferro-bactérie produiront des dépôts ferreux indéfiniment.

L’OCRE FERREUSE :

occasionne des dépôtsde boue gluante decouleur ocre dans lebassin de captationdes eaux pluviales etdans les fossés;

cause des dépôtsrougeâtres sur la dallede béton des sous-sols; ces dépôts déga-gent des odeurs sem-blables au soufre;

obstrue les drains agricoles; l’eau de ruissellementn’étant plus canalisée loin des fondations, elle s’infiltredans les sous-sols, à la jonction des murs de fondationet de la dalle;

obstrue les clapets antirefoulement.

Dépôt de boue gluante de couleur ocre dansle bassin de captation des eaux pluviales

Dépôts rougeâtres sur la dalle de béton des sous-sols

2. Produit de l’érosion dont le calibre se situe entre le sable et l’argile.

PEUT-ON ÉLIMINER L’OCRE FERREUSE OU EMPÊCHER LE DÉVELOPPEMENT DE LA BACTÉRIE?Le fer est présent naturellement dans lesol et il est donc peu possible de l’élimi-ner. Même en remplaçant le sol au pour-tour du bâtiment, le fer provenant dessols avoisinants migrerait à nouveau versle drain de la propriété par ruissellementnaturel de l’eau.

Pour éliminer le développement de labactérie, il faudrait faire disparaître dansle sol les deux éléments naturels quesont l’eau et l’air, ce qui n’est pas possible.

Il n’est donc pas envisageable d’empêcherla réaction chimique qui crée l’ocre fer-reuse.

COMMENT LA PRÉVENIROU Y REMÉDIER?

Avant la constructionLa vigilance est de mise s’il y a dessignes précurseurs tels que la présence,après une pluie, d’eau rougeâtre dansles fossés ou en surface. Lors de la cons-truction d’une propriété, il est recom-mandé d’effectuer auprès des voisins etde la municipalité une vérification desantécédents du voisinage concernant lerisque de formation d’ocre ferreuse.

Une évaluation des conditions existantes devrait être réaliséeavant de procéder à la construction. Cette évaluation, effec-tuée par un professionnel, établira :

le type de sol;

le PH du sol;

la présence de fer ou de ferrobactérie dans le sol;

la variation annuelle du niveau de la nappe phréatique.

Le résultat de cette évaluation permettra à l’entrepreneur deprocéder à la construction du bâtiment de façon à éviter lesimpacts de la formation de l’ocre ferreuse.

Les adaptations peuvent toucher les éléments suivants :

le niveau de la dalle de béton du sous-sol, afin de la situer au-dessus de la nappe phréatique;

le choix du drain agricole (diamètre, dimension et emplacements des ouvertures, composition);

l’emplacement de la membrane géotextile;

le type de remblai granulaire.

Si l’emplacement de la construction demeure potentiellement àrisque, il est recommandé d’aménager deux cheminées de net-toyage afin de permettre le nettoyage du drain si nécessaire.

Après la construction

La vigilance est aussi de mise s’il y a des signes précurseurs telsqu’un haut taux d’humidité au sous-sol, une inondation récenteou la présence d’eau rougeâtre dans les fossés ou en surfaceaprès une pluie.

Les correctifs possibles à apporter aux bâtiments existantsafin d’atténuer les symptômes de l’ocre ferreuse varient selonl’emplacement, mais peuvent nécessiter :

la modification de la pente du terrain;

le scellement à la jonction du mur de béton et de la dalle de béton;

l’installation de cheminées de nettoyage;

le drainage sous la dalle;

l’installation d’un enduit hydrofuge;

la pose d’une membrane d’étanchéité;

le rehaussement de la dalle du sous-sol;

la condamnation du sous-sol.

Exemple de correctif en procédant par l’extérieur Exemple de correctif en procédant par l’intérieur

Installation type de cheminées de nettoyage

CONCLUSION

La Régie du bâtiment du Québec remercie tous ceux qui ont contribué gra-cieusement au contenu de ce dépliant en partageant leurs connaissanceset leur expertise sur le sujet.

Photos : Centre IEB, Drainages de la Capitale

www.rbq.gouv.qc.ca

CONCLUSIONLa Régie du bâtiment du Québec (RBQ) recommandeaux nouveaux acheteurs ainsi qu’aux constructeurs demaisons neuves de s’informer auprès de la municipalitéafin de vérifier si l’emplacement de la future maison estpropice à la formation d’ocre ferreuse; le cas échéant, desmesures préventives pourront être prises.

La Régie rappelle qu’on ne peut éliminer le processus deformation de l’ocre ferreuse et recommande aux proprié-taires aux prises avec celle-ci de consulter un professionnelou un entrepreneur détenant une licence RBQ appropriéequi pourra faire en sorte d’en éviter ou d’en minimiser lesimpacts.

Vous pouvez consulter les sites Internet suivants pour une information détaillée sur le sujet :

www.centreieb.comwww.expertspec.com

2313

(20

07-0

4)

RAUDREN G

Domaine d’application• drainage agricole• drainage des habitations

Matériaux• tubes PVC conformes à la norme

NF U 51-101 de juil-87 relative aux tubes annelés en polychlo-rure de vinyle non plastifié pour drainage agricole

Gamme• tubes : DN 50 à 200• accessoires et drains enrobés :

nous consulter

Généralités• tubes pré-manchonnés de cou-

leur jaune, de forme cylindrique• surfaces extérieure et intérieure

annelées• conditionnement en couronne• surface captante : 20 cm2/ml• largeur des fentes : 1,2 mm

DN Articles Désignation Diamètre intérieur en mm

Diamètre extérieur en mm

Surface captante en cm2/ml

50229802 perforé

44 50 20

229812 non perforé 0

65229822 perforé

58 65 20


80229842 perforé

72 80 20


100229862 perforé

91 100 20


125229882 perforé

115 125 20


160229902 perforé

148 160 20


200229922 perforé

182 200 20


Caractéristiques techniques

DN Articles Désignation Conditionnement

50229802 perforé couronne de 50 ou 250 m

229812 non perforé couronne de 50 ou 250 m







125229882 perforé couronne de 50 m

229892 non perforé couronne de 50 m





Conditionnement

Tube non perforé Tube perforé : fentes transversales réparties sur la circonférence du tube.

Division Travaux Publics : des solutions au-delà du tube

AGENCES COMMERCIALES REHAU S.A.• RENNES : Z.I. La Haie des Cognets - 35091 RENNES CEDEX 09 - Tél. 02.99.65.21.30 - Fax 02.99.65.21.60• AGEN : Z.I. Le Treil - 47520 LE PASSAGE - Tél. 05.53.69.58.69 - Fax 05.53.66.97.15• SAINT-AVOLD : B.P. 110 - 57730 VALMONT - Tél. 03.87.91.77.00 - Fax 03.87.91.32.69• LYON : 22, rue Marius Grosso - 69120 VAULX-EN-VELIN - Tél. 04.72.02.63.00 - Fax 04.72.02.63.04• PARIS : 54, rue Louis Leblanc - B.P. 70 - 78512 RAMBOUILLET - Tél. 01.34.83.64.50 - Fax 01.34.83.64.60SIÈGE SOCIAL, SERVICE TECHNIQUE, DIRECTION COMMERCIALE• REHAU S.A. - Place Cissey - 57343 MORHANGE Cedex - Tél. 03.87.05.51.00 - Fax 03.87.05.50.85

Nos conseils d’application technique, écrits ou oraux, fondés sur notre expérience et nos meilleurs connaissances, sont cependant donnés sans enga-gement de notre part. Des conditions de travail que nous ne contrôlons pas ainsi que des conditions d’application autres excluent toute responsabilité de notre part. Nous conseillons de vérifier si le produit REHAU est bien approprié à l’utilisation envisagée. Etant donné que l’application, l’utilisation et la mise en œuvre de nos produits s’effectuent en dehors de notre contrôle, elle n’engage que votre seule responsabilité. Si, malgré tout, notre responsa-bilité venait à être mise en cause, elle serait limitée à la valeur de la marchandise que nous avons livrée et que vous avez utilisée. Notre garantie porte sur une qualité constante de nos produits conformément à nos spécifications et à nos conditions générales de livraison et de paiement.

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Applications• drainage vertical des murs de

soutènement et des ouvrages de génie civil jusqu’à 10 m d’en-

fouissement• drainage des eaux et/

ou des gaz en sous face ou en sur-face des dispositifs d’étanchéité par géomembrane• drainage sous remblais ou en masques drai-nant dans les travaux de ter-rassement...

Accessoires de drainage

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t.

800.736 F - 154509 - 09/2004

Géotextiles anti-racines ROOTGUARDROOTGUARD & ROOTGAURD Plus sont des non-tissés thermo-liés consti-tués de filaments PP(70%) et PE(30%).ROOTGUARD limite la péné-tration des racines grâce à son procédé d’assemblage par ther-mo-étuvage. Perméable à l’eau, il est particulièrement conseillé pour les tranchées drainantes implantées à proximité d’arbres ou de plantes à fort développe-ment racinaire.ROOTGUARD Plus renforce encore plus la résistance à la pénétration des racines grâce à une enduction supplémentaire de PEHD. Il est particulièrement conseillé pour les applications ne nécessitant pas d’écran per-méable : protection des allées, voie de circulation, terrasses, réseaux techniques…

REGARD UNIVERSELCes regards en polyéthylène peuvent recevoir les collecteurs drainants RAUPLEN (DN 200 à 355). On peut lester l’élément de fond. Ils sont équipés de 4 entrées/sorties ce qui permet de limiter les problèmes de calepinage.

Nos conseils d’application technique, écrits ou oraux, fondés sur notre expérience et nos meilleurs connaissances, sont cependant donnés sans enga-

soutènement et des ouvrages de génie civil jusqu’à 10 m d’en-

fouissement• drainage des eaux et/

ou des gaz en sous face ou en sur-face des dispositifs d’étanchéité par géomembrane• drainage sous remblais ou en masques drai-nant dans les travaux de ter-rassement...

ROOTGUARD Plus

Toutes les solutions de drainage.Drains routiers et autoroutiers, ferroviaires,

agricoles et leurs accessoires.

Toutes les solutions de drainage.

Une offre complète

et performante

RAUPLEN

Domaine d’application• drainage routier• drainage autoroutier • drainage ferroviaire

Matériaux• tubes PEHD conformes à la

norme NF P 16-351 de juil-98 relative aux systèmes de cana-lisations en plastique pour drai-nage enterré (catégorie SD)

• raccords : PEHD

Rappel : norme NF P 16-351 de juil-98

Gamme• tubes : DN 100 à 355• raccords : manchons doubles,

coudes 45° et 90°, culottes de branchements 45° et 90°, accès de regard…

Généralités• tubes pré-manchonnés noirs à

paroi structurée : intérieur lisse, extérieur annelé

• tubes perforés : repérage par une bande de couleur du sens de pose

• longueur utile 6 mètres• surface captante 50 cm2/ml• largeur des fentes de 0,8 à

1,4 mm

Catégorie Applications Diamètre Rigidité annulaire NF EN ISO 9969

NDapplicable au drainage enterré normal entre 0,8 m et 2,50 m sans charges roulantes

DN 80 / 110 4 kN/m2

110 2 kN/m2

SD pour tous les autres casDN 80 / 110 8 kN/m2

110 4 kN/m2

DN Articles Désignation Diamètre intérieuren mm

Rigiditéannulaire

NF EN ISO 9969

Surface captante

en cm2/ml

100

224830 non perforé

100 8 kN/m2

(CR8) 50224840 perforé 2/3

224850 perforé 3/3

160

224860 non perforé

150 4 kN/m2

(CR4) 50224870 perforé 2/3

224880 perforé 3/3

200

105200 non perforé

198 4 kN/m2

(CR4)

-

105201 perforé 1/3 50

105202 perforé 2/3 75

105203 perforé 3/3 100

250

105250 non perforé

249 4 kN/m2

(CR4)

-

105251 perforé 1/3 50

105252 perforé 2/3 75

105253 perforé 3/3 100

300

105300 non perforé

300 4 kN/m2

(CR4)

-

224980 perforé 1/3 50

224990 perforé 2/3 75

225440 perforé 3/3 100

355

105350 non perforé

355 4 kN/m2

(CR4)

-

105351 perforé 1/3 50

105352 perforé 2/3 75

105353 perforé 3/3 100


regard universel SL 400

Tube non perforé Tube perforé 1/3 :fentes transversales réparties sur environ 120° au sommet du tube.

Tube perforé 2/3 :fentes transversales réparties sur environ 220° au sommet du tube.

Tube perforé 3/3 :fentes transversales réparties sur la circonfé-rence du tube.

* les calculs hydrauliques ont été réalisés suivant la formule de MANNING-STRICKLER pour des canalisations à écoulement libre avec un exemple de coefficient K=90 (le choix de ce coefficient est à l’initiative du concepteur du projet).

Débit des tubes RAUPLEN non fendus

Désignation RAUPLEN DN 100

RAUPLEN DN 160

RAUPLEN DN 200

RAUPLEN DN 250

RAUPLEN DN 300

RAUPLEN DN 355

Diamètre intérieur en mm

100 150 198 249 300 355

Valeur de K* 90 90 90 90 90 90

Pente en mm/m Débit maxi à section pleine (l/s)

1 2 6 12 22 36 56

2 3 8 17 31 51 79

5 4 13 26 49 80 125

10 6 18 37 69 113 177

15 7 22 46 84 139 217

20 9 25 53 97 160 251

30 10 31 65 119 196 307

40 12 36 75 138 226 354

50 14 40 84 154 253 396

Conditionnement par palette

DN Nbre de barres de 6 ml

Quantité en m

Longueur en m

Largeur en m

Hauteur en m

Masseen kg

100 108 648 6,30 1,29 1,19 460

160 48 288 6,40 1,29 1,19 375

200 27 162 6,20 1,30 1,20 450

250 18 108 6,23 1,39 1,22 440

300 10 60/54 6,02 1,34 1,10 315

355 8 48 6,30 1,30 1,19 370

Propriétés mécaniques• rigidité :

peut être utilisé même sous charge roulante ou importante hauteur de couverture,

• pose à basse température :tenue aux chocs élevée,

• réutilisation des chutes :réemploi des chutes grâce aux manchons doubles,

• dimensionnement mécani-que :suivant méthode du chapitre 4 du fascicule 70-2004,

• norme :conforme à la norme NF P 16-351.

Propriétés hydrauliques• écoulement :

surface intérieure lisse, facilite l’écoulement,

• schéma des fentes :tube disponible avec fentes sur 1/3, 2/3 et 3/3 de la circonféren-ce du tube ou aussi non fendu,

• pente de pose :peut être posé avec des pentes jusqu’à 0,1% minimum.

• curage :pression de curage jusqu’à 120 bar.

• écoulement :matériau lisse peu sensible aux dépôts ce qui facilite l’écoule-ment

Propriétés chimiques• résistance chimique :

résiste aux solvants et aux sels de déneigement.

RAUPLEN, les atouts

RAUWELL

Domaine d’application• drainage routier• drainage autoroutier • drainage de terrains de construc-

tion

Matériaux• tubes PVC conformes à la norme

NF P 16-351 de juil-98, relative aux systèmes de canalisations en plastique pour drainage enterré (catégorie ND)

Rappel : norme NF P 16-351 de juil-98

Gamme• tubes : DN 80 à 250• accessoires sur demande

Généralités• tubes pré-manchonnés bleus de

forme ovoïde avec cunette plate• longueur 6 mètres• surface captante : 50 cm2/ml• largeur des fentes de 0,8 à

1,4 mm

Catégorie Applications Diamètre Rigidité annulaire NF EN ISO 9969

NDapplicable au drainage enterré normal entre 0,8 m et 2,50 m sans charges roulantes

DN 80 / 110 4 kN/m2

110 2 kN/m2

SD pour tous les autres casDN 80 / 110 8 kN/m2

110 4 kN/m2

DN Articles Désignation Diamètre intérieur en mm

Diamètre extérieur en mm

Rigidité annulaire

NF EN ISO 9969

Surface captante

en cm2/ml

90 226000 perforé 2/3 79 90 4 kN/m2

(CR4) 50

110 226010 perforé 2/3 98,5 110 4 kN/m2

(CR4) 50

160 226020 perforé 2/3 146,3 160 2 kN/m2

(CR2) 50

200 226030 perforé 2/3 192,5 209,7 2 kN/m2

(CR2) 50

250 226040 perforé 1/3 240 261,5 2 kN/m2

(CR2) 50


Conditionnement par palette

Tube perforé 1/3 : fentes transversales réparties sur environ 120° au sommet du tube.

Tube perforé 2/3 : fentes transversales réparties sur environ 220° au sommet du tube.

DN Nbre de barres de 6 ml

Quantité en m

Longueur en m

Largeur en m

Hauteur en m

Masseen kg

90 120 720 6,06 1,19 0,86 350

110 120 720 6,06 1,19 1,25 415

160 56 336 6,06 1,19 1,25 350

200 30 180 6,27 1,19 1,22 360

250 20 120 6,27 1,19 1,25 350

Figure 1 Pompe submersible obstruée par de l’ocre ferreuse (gracieuseté des Entreprises Mat inc.)

Figure 2 Conduite de drainage dont les fentes sont obstruées par de l’ocre ferreuse (gracieuseté des Entreprises Mat inc.)

École polytechnique de montrÉalvradoucet.com/files/pfe_ocre_ferreusepolytecnique_mtl.pdf ·...

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