Fiches Pathologie

ÉQUIPEMENTS

« Fuites de canalisations incorporées dans les dalles »

Le constatLes canalisations sanitaires ou de chauffage noyées dans une dalle béton font l'objet de sinistres de fuites d'eau dus au percement du métal qui les constitue. Ces canalisations sont habituellement en acier galvanisé ou en cuivre. Ce dernier composant est le plus utilisé et représente plus de 90 % de ces sinistres.

Cette fiche traite donc uniquement des causes de corrosion des canalisations en cuivre, protégées par une gaine plastique, encastrées dans le béton

Le diagnostic des désordresCes percements sont la conséquence d'une corrosion (phénomène chimique), d'une abrasion (phénomène mécanique) et parfois des deux.

La corrosion apparaît sous forme de piqûres ou "pitting".

La corrosion externe est relativement fréquente. Elle provient du passage de l'eau par les arases de gaines au niveau du sol ou par les raccords de gaine de protection non étanches. L'eau provient des lavages de sol et contient donc des produits de nettoyage (présence de chlorures et de sulfates). La concentration de ces sels agressifs dans les points bas entraîne une attaque rapide et caractéristique.

La corrosion interne peut être due à plusieurs facteurs qui rendent complexe le phénomène

Les principaux sont :

● la nature de l'eau (minéralisation, température, aération, pollution) ;

● la nature et l'état métallurgique du métal ;

● des dépôts superficiels exagérés ;

● les couples galvaniques (" effet de pile " par différence locale de potentiel électrique) ;

● une contrainte dans le tube (déformation excessive, par exemple) ;

● la vitesse du fluide.

Le pitting I apparaît principalement sur les réseaux d'eau froide assez fortement minéralisée, sur du cuivre recuit et écroui traité thermiquement lors des assemblages par brasure.

Ceci est lié à la présence d'un film de résidus carbonés à la surface du tube (craquage des huiles d'étirage lors de la pyrolyse) ou à la formation de certains oxydes apparaissant à haute température (opération de façonnage en cours de chantier). La plupart des industriels ont pratiquement supprimé ces résidus carbonés.

Le pitting II apparaît sur les réseaux d'eau chaude peu minéralisée avec un rapport bicarbonate/sulfates inférieur à 1. Ce phénomène est accessoire en France car localisé dans quelques régions à risque.

La corrosion - érosion n'apparaît que dans les circuits bouclés. En général, ce phénomène est lié à la vitesse de circulation de l'eau et à la géométrie de l'installation. La présence de particules solides ou gazeuses dans l'eau peut accélérer la corrosion.

Illustration des différences entre les deux modes d'attaque des canalisations : érosion et piqûre.

Pustules de corrosion d'un tube de cuivre, formées à la suite de coulures de flux de

brasures.

Les points sensiblesPour diminuer les risques de corrosion externe, il convient de prévoir un prolongement des fourreaux au-dessus du sol et réaliser des raccords de gaine étanches.

Pour éviter le "pitting I", n'utiliser que des tubes pour lesquels la teneur en matières carbonées à 0,2 mg/dm2 (l'utilisation, par exemple, de tubes marqués NF, garantit pour les tubes d'un diamètre jusqu'à 54 mm que la teneur en carbone reste bien inférieure à cette valeur). Eviter la surchauffe des tubes lors de l'exécution des raccords.

Rarement rencontré en France, le "pitting 2" se cantonne à certaines régions possédant des eaux douces généralement traitées (floculation au sulfate d'aluminium). Il convient d'obtenir sur place des renseignements sur la qualité de l'eau liée à ce type de sinistres.

Pour la corrosion - érosion, limiter dans un premier temps la vitesse de circulation de l'eau à moins de 1,5 m/s. Concevoir un schéma de circulation en évitant les changements de direction brutaux. Eviter la présence de particules solides ou gazeuses.

Le site internet du Centre d'Information du Cuivre rappelle la normalisation, la certification et la liste des DTU se rapportant à ce sujet.

Les conseils de prévention

La conception et la réalisation des circuits d'eau sanitaire et de chauffage sont très techniques. Ils demandent une formation adaptée des intervenants. Leur qualification est indispensable pour obtenir des ouvrages durables car les pathologies sont connues.

Fiche mise à jour : July 2009

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Fiches Pathologie - Glossaire

ÉQUIPEMENTS

« Fuites de canalisations incorporées dans les dalles »

GalvanisationApplication d'une mince couche de zinc sur les métaux ferreux pour les protéger de la corrosion. La galvanisation, ou zinguer, se fait soit par immersion à chaud (au trempé) des pièces, tôles ou fils métalliques, dans un bain de zinc fondu vers 500°C ; soit par procédé électrolytique.

Galvanisé : protégé contre l'oxydation (rouille) par une couche de zinc : fil de fer galvanisé, tôle galvanisée.

CorrosionAttaque et destruction lente de la surface des matériaux par l'action des agents chimiques (surtout sels dissous et acides). Sur les métaux, la corrosion est une oxydation; elle est évitée préventivement par les traitements électrolytiques, zingage, étamage, chromage, etc., ou par les revêtements et peintures anticorrosion.

AbrasionPonçage, usure, perte de matière consécutive au frottement d'un élément quelconque par un abrasif, ou par le passage répétitif des piétons, chariots industriels, caddies, transpalettes...

PittingPhénomène de corrosion par piqûres ponctuelles, qui se développe parfois sur la face interne des canalisations d'eau froide en cuivre. L'apparition du pitting a en général pour origine la formation de petites pustules de carbonate de calcium et de malachite ; ces pustules enferment une solution acide, riche en chlorures et en sels cuivreux, qui attaque lentement le cuivre jusqu'à sa perforation. Une des parade à ce phénomène (rare mais grave), est l'utilisation de tubes revêtus d'une couche micrométrique d'oxy-de protecteur.

RecuitTraitement thermique que l'on fait subir aux métaux durcis par écrouissage ou trempage; le recuit a pour effet de leur rendre leur malléabilité et leur ductilité, et permet de les cintrer et de les forger.

JointInterstice entre deux éléments destiné à absorber des différences de mouvement ou de comportement.

EcrouiQualifie un métal tel que le cuivre, déformé et travaillé par étirement, par exemple sous forme de tubes rigides et rectilignes.

Écrouir désigne l'action de travailler un métal ou un alliage par contrainte mécanique (battage, étirage, laminage, etc.) sans le chauffer à sa température de recuit, en le soumettant à des efforts supérieurs à sa limite d'élasticité.

BrasureAssemblage de deux pièces métalliques avec préchauffage au chalumeau mais sans fusion des pièces, puis interposition d'un métal d'apport fusible en général à une température inférieure à 500°C. (au-dessus, on aborde les techniques de soudo-brasage).

Le brasage capillaire s'effectue sur des pièces de plomberie emboîtées (tuyaux et raccords à emboîtures calibrées et lisses), en utilisant le phénomène de cheminement entre les pièces, par capillarité, de la brasure fondue, en principe avec apport préalable ou simultané d'un agent décapant.

Corrosion externe

Corrosion externe

Tubes beneficiant du marquage NF A51-120Extrait du DTU 60.1 : Canalisations en cuivre - 2. matériaux et accessoires - 2.1 tubes en cuivre.

Les tubes sont conformes à la norme :

NF A 51-120

Les tubes sont choisis dans une fabrication bénéficiant de la marque NF de conformité aux normes françaises. Pour les produits titulaires du droit d'usage de cette marque NF ou d'un certificat émis par un organisme certificateur agréé, les vérifications correspondant à ces prescriptions ont déjà été effectuées sous le contrôle du comité particulier. Pour une livraison déterminée, dont les produits n'en sont pas titulaires, cette justification est apportée par une réception effectuée selon les prescriptions de la présente norme ;

Commentaire : Actuellement, la marque NF tubes en cuivre ne couvre que les produits visés par la norme NF A 51-120

NF A 51-122

NF A 51-124

Commentaire : Les tubes sont livrés en longueurs droites ou en couronnes, nus ou revêtus ou calorifugés (voir § 2.3.3). Les tubes destinés aux canalisations enterrées (voir § 3.3.2.4) peuvent être protégés extérieurement par un revêtement ou un gainage qui est fonction de la nature du terrain ou du remblaiement (sable de mer, mâchefer sulfureux,...), sur prescription des documents particuliers du marché.

Vitesse de circulation de l'eauExtrait du DTU 60.1 additif n°4 - chapitre IV détermination des diamètres des canalisations.

4.1 tuyauteries de distribution

La détermination des diamètres intérieurs des tuyauteries de distribution d'eau froide et d'eau chaude en acier doit être effectuée à partir de vitesses théoriques de l'eau ne dépassant pas les valeurs ci-dessous :

● tuyauteries en sous-sol ou en vide sanitaire : 2,00 m/s

● Colonnes montantes : 1,50 m/s

● branchement d'étages et d'appareils : ❍ débit supérieur à 0,5 l/s, ❍ débit inférieur ou égal à 0,5 l/s : pas de limite.

Nature de l'eauExtrait du DTU 60.1 additif n°4 - 3.2 conditions d'installation d'un procédé de traitement contre la corrosion - Moyens de contrôle.

3.2.1 eau froide

Une installation de distribution d'eau froide doit être protégée contre la corrosion si l'eau véhiculée, considérée à 20 °C, se trouve dans une ou plusieurs des conditions figurant dans le tableau ci-après :

● Résistivité inférieure à 1 500 W cm

● Résistivité supérieure à 4 500 W cm

● Titre alcalimétrique complet

● ou T.A.C. au méthylorange inférieur à 1,6 meq/l (8° f)

● Oxygène dissous inférieur à 4 mg/l

● CO2 libre supérieur à 30 mg/l

● CO2 agressif supérieur à 5 mg/l

● Calcium en Ca++ inférieur à 1,6 meq/l (8° f)

● Sulfates en SO4 - supérieurs à 3,12 meq/l (150 mg/l)

● Chlorures en Cl- supérieurs à 2,82 meq/l (100 mg/l)

3.2.2 eau chaude

Une installation de distribution d'eau chaude doit être protégée contre la corrosion si l'eau véhiculée, considérée à 20 °C, se trouve dans une ou plusieurs des conditions figurant dans le tableau II ci-après :

● Résistivité inférieure à 2 200 W cm

● Résistivité supérieure à 4 500 W cm

● Titre alcalimétrique complet

● ou T.A.C. au méthylorange inférieur à 1,6 meq/l (8° f)

● CO2 libre supérieur à 15 mg/l

● Calcium en Ca++ inférieur à 1,6 meq/l (8° f)

● Sulfates en SO4 - supérieurs à 2 meq/l (96 mg/l)

● Chlorures en Cl- supérieurs à 2 meq/l (71 mg/l)

● Sulfates et Chlorures supérieurs à 3 meq/l

Prolongement des fourreaux au-dessus du solExtrait du DTU 65.10 Canalisations d'eau chaude ou froide sous pression et canalisations d'évacuation des eaux usées et des eaux pluviales à l'intérieur des bâtiments - règles générales de mise en œuvre

3.8 traversée de parois (murs et planchers)

3.8.1 Généralités

Il est rappelé que la réglementation incendie peut être contraignante sur ce point.

Les traversées de paroi par les canalisations doivent se faire avec fourreaux, sauf s'il s'agit de point fixe.

● les chutes et descentes traversent généralement les planchers sans ourreau (points fixes) ;

● pour les traversées de toitures-terrasses, voir aussi les DTU de la série 43 . Des croquis sur ce sujet issus du DTU 43.1 se trouvent dans le CCS du présent DTU pour définir les limites de prestations.

L'espace annulaire entre tube et fourreau est rempli ou pas. Le diamètre intérieur du fourreau et son remplissage éventuel doivent tenir compte, s'il y a lieu, des contraintes imposées par les phénomènes de dilatation ou d'acoustique.

Les fourreaux pour traversée de plancher en pièces humides doivent être en matière non corrodable par l'eau et les produits de nettoyage domestique. Les fourreaux sont arasés au nu du plafond et dépassent le nu du plancher comportant son revêtement de sol d'au moins 0,03 m dans le cas de pièce humide et d'au moins 0,01 m dans les autres cas.

Pour les canalisations de chauffage, d'eau sanitaire et de refroidissement, les piquages ainsi que les assemblages mécaniques tubes à tubes sont interdits. Pour les canalisations d'évacuation, les assemblages par joint « bourré » sont interdits.

Les assemblages sur évacuation de certains appareils sanitaires sont admis dans les planchers : voir le futur DTU sur les appareils sanitaires et, en son attente, le paragraphe 2.2.5 de l'Additif 1 (juillet 1969) du DTU 60.1. Les canalisations de ventilation de chutes ne doivent pas comporter d'assemblage dans la traversée de la toiture.

Le rebouchage des réservations dans les parois après mise en place des canalisations ou fourreaux ne doit pas modifier la position de ces derniers ni les endommager.

Bibliographie

Textes de référence

● DTU 60.1 (P40.201) Plomberie sanitaire pour bâtiments à usage d'habitation.

● DTU 60.1 (P40.201) Mise en oeuvre des canalisations traversées des planchers, murs et cloisons - Additif 1.

● DTU 60.1 (P40.201) Installations de distribution d'eau en tubes d'acier à l'intérieur des bâtiments - Additif 4.

● DTU 60.5 Canalisations en cuivre - Distribution d'eau froide et chaude sanitaire, évacuation d'eaux usées, d'eaux pluviales, installations de génie climatique.

● DTU 60.11 Règles de calcul des installations de plomberie sanitaire.

● Norme NF EN-806-1 Spécifications techniques relatives aux installations pour l'eau destinée à la consommation humaine à l'intérieur des bâtiments - Partie 1 : généralités (Boutique Afnor).

● Norme NF EN-806-2 Spécifications techniques relatives aux installations d'eau destinée à la consommation humaine à l'intérieur des bâtiments - Partie 2 : conception (Boutique Afnor).

● Norme NF EN-806-3 Spécifications techniques relatives aux installations d'eau destinée à la consommation humaine à l'intérieur des bâtiments - Partie 3 : dimensionnement - Méthode simplifiée (Boutique Afnor).

● NF EN 1057 (A51-120) Cuivre et alliages de cuivre - Tubes ronds sans soudure en cuivre pour l'eau et le gaz dans les applications sanitaires et de chauffage (août 2006) (Boutique Afnor).

Documentation

Edition Juillet 2009 des Communiqués de la Commission Prévention Produits mis en oeuvre (C2P) de l'AQC à télécharger au format PDF :

● communiqué n° 20 « Canalisations métalliques pré-isolées enterrées pour le transport de fluides à distance (NT) » ;

● communiqué n° 52 « Tubes et Raccords en acier galvanisé utilisés pour la distribution d'eau potable (T) ».

Internet

● Le site du centre d'information du cuivre.

Fiche mise à jour : juillet 2009

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