Des conduites exemplaires grâce aux polymères

L'eau assume son adduction aux plastiques

Des fontaines du Roi Soleil à l’urbanisation des villes européennes, la fonte s’est imposée durant près de trois siècles comme le matériau de référence des réseaux d’eau potable. D’une durabilité alors inégalée, ces canalisations ont moins souffert de l’injure du temps que des Guerres mondiales. 
En 1937, une première canalisation en PVC avait été installée dans un village de Saxe. L’idée a fait école. À l’heure de la reconstruction, le plastique est apparu, partout en Europe, comme la meilleure alternative pour assurer dans l’urgence, la réfection et, surtout, l’extension des réseaux. En moins d’une décennie, leur taille devait sextupler pour atteindre au début du XXIe siècle, quelques 3 500 000 km.

La création, en 1953, à Zwolle aux Pays-Bas, du premier fabricant européen de canalisation en PVC est, à cet égard, emblématique. 
Après avoir expérimenté différents matériaux pour réhabiliter son réseau, Johan Keller, directeur de l’office régional de distribution d’eau potable, arrête son choix sur le PVC. Résistant à la corrosion, léger et avec un bon comportement en cas d’incendie, ce plastique apparaît alors comme le candidat idéal pour la production et l’installation rapide de canalisations de diamètres différents. C’est la petite entreprise de plasturgie auquel il en confie la fabrication qui deviendra un leader mondial du secteur sous le nom de Wavin, acronyme de « water » et « vinyl ».

Le PVC adopte une conduite irréprochable

Les canalisations d’eau potable doivent satisfaire aux contraintes liées à la nature du liquide : imperméabilité, facilité d’écoulement mais aussi inertie chimique et biologique pour en garantir la qualité alimentaire. D’où l’attention portée au comportement des matériaux face aux agressions chimiques, comme la corrosion, ou biologiques comme la prolifération des micro-organismes… 
La bonne tenue des premières canalisations en plastique et leur inertie chimique par rapport aux fluides transportés a beaucoup contribué à leur succès. Des études menées récemment en Europe sur la formation de biofilm à la surface des canalisations et des réservoirs d'eau potable ont d’ailleurs distingué les performances du PVC-C face au risque biologique : toutes ont montré la propension de ce polymère à freiner la croissance microbienne dans la plus large plage de température. Un mérite qu’il partage avec le cuivre lequel est, cependant, sujet à l’entartrage et à la corrosion.

Deux résines à l'assaut des réseaux

L’introduction massive des plastiques dans l’adduction d’eau potable dans les années 50 a permis d’assurer le renouvellement ou l’extension rapide des réseaux grâce des canalisations de diamètres variés. Elle ouvert, presque simultanément un formidable débouché aux deux types de polymères, le PVC et le polyéthylène, plébiscités par les opérateurs pour leurs qualités de solidité, de résistance à la corrosion et surtout, à la pression. 
Concurrents, à bien des égards, l’un comme l’autre ont bénéficié d’améliorations. Ainsi le PVC traditionnel, non plastifié issu d’une polymérisation amorphe, a laissé la place au PVC bio-orienté. Ce dernier est obtenu par un nouveau procédé d’extrusion des tubes par étirage longitudinal et latéral qui améliore sensiblement leurs performances mécaniques. Ils offrent ainsi une meilleure résistance aux coups de bélier et une capacité hydraulique supérieure.

Quant au polyéthylène haute densité (PEHD), une fois rendu plus résistant aux UV grâce à l’addition de noir de carbone, il s’est imposé dans l’adduction d’eau sous les formulations spécifiques à ce marché. Elles sont connues sous la désignation PE80 et PE100 dont le numéro correspond à la contrainte circonférentielle que peut supporter sans rupture un tube pendant 50 ans.

Le polyéthylène, un as de la conduite tout-terrain

Le succès respectif des plastiques dans l’adduction d’eau potable est moins une question de prix de la canalisation qui, quel que soit le matériau ne dépasse jamais 10% des travaux mais l’impact de certaines spécificités sur le coût global du chantier.
Le PVC qui occupe entre un cinquième et un tiers des réseaux suivant les pays européens, bénéfice de ses qualités mécaniques qui, à pression équivalente, permet l’installation de canalisations plus légères. Elles sont plus faciles à manipuler mais aussi à raccorder par simple emboîtement à la différence des tubes en PEHD dont le soudage sur chantier exige un savoir-faire spécifique. 

Le PVC en revanche est désavantagé dans les sols mouvants ou empierrés où sa rigidité rend la pose des conduites enterrées sur lit de sable plus fastidieuse. Plus souple, le PEHD s’avère plus adapté à ce type de chantiers. Il est encore plus présent sur ce marché depuis que les procédés de fabrication permettent l’extrusion de conduites plus épaisses, de diamètres allant jusqu’à 3 mètres. Indispensables à la réalisation de grands ouvrages, cette gamme de conduites étaient jusqu’alors le domaine de prédilection du polyester renforcé de fibres de verre (PRV). Le développement, dans la foulée, des résines PE 100-RC - « Resistant to Crack» - a permis aujourd’hui de produire des canalisations plus résistantes à la fissuration lente. On peut les installer, sans lit de sable ni tranchée, dans des sols problématiques, en terrain accidenté pour assurer l’adduction d’eau dans des zones isolées.

Le polyéthylène, un bon tuyau pour les plombiers

En matière d’installations domestiques, les plombiers ont longtemps adopté une logique de distinction : tubes en PVC pour l’écoulement mais cuivre de rigueur pour l’alimentation en eau sanitaire… Avec l’intrusion du polyéthylène réticulé dans le secteur, cependant, le métal a perdu beaucoup de sa superbe. 
La profession et ses clients ont fait les comptes : entre le brasage des raccords à l’étain, le cintrage des tubes à chaud, les risques de corrosion et d’entartrage et, surtout, les caprices boursiers d’un métal oscillant autour de 5 € le kilo, la solution plastique ne présente que des avantages.

Deux fois moins chers, insensibles à la corrosion, les tuyaux bleus et rouges, siglés PE-X rencontrent un succès croissant. Flexibles, bien identifiables et faciles à raccorder, ils conviennent parfaitement aux nouveaux réseaux hydro-câblées encastrés dans les murs et les planchers pour assurer l’alimentation en eau et le chauffage. Porté par ce concept, le polyéthylène réticulé séduit les professionnels. IL est devenu le matériau de prédilection pour les deux tiers des quelques 1200000 kilomètres de tuyaux domestiques installés chaque année en Europe. Et cet engouement n’est pas près de s’arrêter. Avec l’apparition de la nouvelle génération de tubes en polyéthylène réticulé multicouche avec âme en aluminium imperméables à l'oxygène, la profession a de moins en moins envie de rallumer le chalumeau.