Constuire son aquarium

Les vitrages

Vous aurez constaté que le prix des aquariums est assez élevé, surtout lorsque l'on commence à vouloir un grand bac.
La construction de l'aquarium n'est pas très compliquée en elle-même, cependant il faut être un minimum bricoleur. Avec cette méthode, le risque est minimisé mais nous ne pouvons donner aucune garantie. C'est malheureusement du cas par cas, vous le comprendrez ;-)

Le verre

Il faut compter 5 vitres, une 6ème est nécessaire pour l'utilisation en cloison dans le cas où vous souhaitez avoir un filtre incorporé (tel un filtre à décantation). Le verre s'achète dans les miroiteries et les magasins de bricolage, il sera taillé aux dimensions voulues. La qualité choisie sera normale, pour le fond vous pouvez choisir une vitre granitée qui sera moins chère.
Il faudra faire très attention à la coupe car la moindre erreur peut s'avérer grave, surtout si les angles ne sont pas parfaitement droits. Pensez à demander que les bords soient légèrement abrasés pour éviter de se blesser lors de la construction.
Il faudra calculer très précisément des dimensions des vitres, en prévoyant l'épaisseur des vitres et celle du trait de colle soit environ 0,5mm.
Il faut prévoir : 1 fond, deux petits côtés, l'avant et l'arrière, 2 renforts longitudinaux et 1 plaque qui servira de couvercle soit en tout 7 ou 8 plaques, la 8ème vous sera utile si vous souhaitez avoir un bac à décantation.
Si la longueur du bac est supérieure à 1 m, il est préférable de prévoir des renforts transversaux.

Le dégraisseur

Si les vitres ont des empreintes digitale, on peut nettoyer dans un premier temps avec du Trichloréthylène. Seulement, aux endroits où il y aura de la colle, on préférera utiliser du Tétrachlorure de carbone ou à défaut de l'Acétone. Il existe plusieurs dégraisseurs qui peuvent être utilisés dans le cadre de cette construction, mais les plus couramment utilisés sont l'alcool à brûler ou l'acétone pour dégraisser la surface des vitres avant le collage.

La colle silicone

Certaines peuvent être préférées par l'utilisateur du fait de leur consistance épaisse ou au contraire du fait de leur fluidité. Sur le plan sécurité, elles sont comparables. Elles sont constituées d'un élastomère de silicone conçu pour le collage des vitres.
Les colles ou les mastics en silicone n'ont pas été créés pour l'usage en aquarium, mais pour des usages d'étanchéité dans le bâtiment et notamment pour la plomberie. Ces produits peuvent contenir des antifongiques, ce qui les rend toxiques. On ne doit donc utiliser que les colles au silicone dont l'usage "pour aquarium" est spécifié sur l'emballage.
Il faut savoir que plus la pièce dans laquelle vous faites la construction est chaude, au plus le séchage est rapide. Il faudra donc faire attention en été. Pour que la colle soit bien sèche, il faut compter 48 h dans une pièce dont la température est entre 19 et 20°C. Mais si vous souhaitez la travailler, n'attendez pas au delà de 30 minutes car au bout d'une heure, le durcissement est déjà sensible au toucher. Attention de ne pas vous toucher les yeux lors de la manipulation, en cas d'accident consultez votre médecin au plus vite.

Pour le petit matériel
vous aurez besoin de chiffons propres ou de papier absorbant, d'un cutter à lame fine, de papier de verre, de ruban adhésif, d'un petit récipient d'eau, d'un mètre et d'une équerre.

 

La méthode de construction

Même si les vitres ont été abrasées à la coupe, passez le papier de verre fin sur les arêtes, puis essuyez. Dégraissez à l'acétone ou à l'alcool à brûler les parties à encoller. Ces parties ne devront plus être en contact avec les doigts, les vitres se manipuleront désormais par leur future partie supérieure, puis laissez sécher (c'est assez rapide).

Disposez les vitres à plat, comme le montre le schéma ci-dessus. Mettez en place un des grands côtés, puis les deux petits. Terminez en disposant le deuxième grand côté.
Pressez les endroits encollés pour éliminer les bulles d'air. Il est normal que la colle déborde à l'intérieur et à l'extérieur. Utilisez le ruban adhésif pour maintenir les 4 coins, placez-le à l'extérieur. Trempez un doigt dans le récipient d'eau, puis lissez la colle à l'intérieur du bac pour obtenir un profil concave. Collez les renforts, les caler pour éviter qu'ils tombent puis lissez la colle.
Laissez sécher 48 h. Avec un outil fin et tranchant (de type cutter, etc.), vous pourrez supprimer les bavures de colle sur les vitres.
Mettez en eau sur une surface plane... C'est lors de cette étape qu'il faudra observer l'étanchéité.
En cas de fuite, videz et séchez parfaitement l'aquarium, puis dégagez la colle 1 cm avant et aprés la fuite, ensuite remettez la colle sur toute la partie sans colle. Laissez sécher puis recommencez la mise en eau.

Si vous brisez une vitre en cours de route ou avez fait une erreur de montage ou encore avez fait un mauvais ajustement, pas de panique. Laissez sécher, décollez, ôtez la colle avec le cutter, dégraissez et recommencez.
Dans l'ensemble, l'assemblage dure 30 minutes.

S'il s'agit d'un aquarium de grande taille, il est fortement conseillé de placer des renforts afin d'éviter que le verre se bombe et soit inutilement sollicité.
Les renforts sont en fait des bandes de faible largeur dont la longueur correspond à la largeur intérieure du bac. Pour leur collage, vous utiliserez la même colle.

Un petit truc simple et vraiment économique pour nettoyer parfaitement vos vitres. Chez vous, vous avez sûrement de vieilles disquettes pour les ordinateurs qui ne vous servent plus. Alors avant de les jetter, récupérez la partie coulissante en métal.
Ensuite, vous pincez les deux partie et vous grattez votre vitre à l'intérieur du bac. Il faut veiller à ce que ces deux partie soient bien en contact avec la vitre, de telle façon que la vitre ne puisse pas être rayée. C'est rapide et efficace, les vitres sont nickel. Surtout que dans certains cas l'aimant n'est plus suffisant.
Vous pouvez aussi le faire avec une lame de rasoir, c'est toujours aussi efficace, il faut juste faire attention à l'angle de prise contre la vitre pour ne pas la rayer et à ne pas le faire trop près des joints.

 

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Les vitrages d'aquarium

Les dalles d'aquarium en verre sont soumises à des charges triangulaires hydrostatiques, augmentées éventuellement de charges uniformément réparties. Elles sont considérées comme des éléments de remplissage. En conséquence, elles ne doivent pas subir de déformations dues aux mouvements de la structure ou du sol. Il faut donc choisir des produits adaptés pour plus de sécurité...

Méthode de calcul - Recommandations particulières - Tableaux de proportionnalité

Nature des produits verriers

Les dalles d'aquarium en verre sont réalisées en verre monolithique recuit ou durci, ou en verre feuilleté à plusieurs composants de même épaisseur. Les produits verriers sont en glace claire ou colorée.
Les composants des dalles feuilletées, participant à la reprise des charges, présentent tous des performances mécaniques identiques. Dans le cas contraire, l'épaisseur de la dalle est calculée avec la contrainte admissible du composant le moins performant.
Les dalles sont toujours façonnées (Chant meulé). Les intercalaires des feuilletés sont en PVB ou en résine, mais ceux-ci ne sont pas considérés comme participant à la reprise des charges.

 

Sécurité

Les épaisseurs des dalles d'aquarium sont calculées avec un facteur de sécurité de l'ordre de 3,5. Ce facteur de sécurité tient compte de la permanence des charges avec un coefficient de "fatigue" minorateur égal à 0,60.

- Verre monolithique durci
En cas de casse accidentelle, dès que le verre est brisé, le bassin va se vider plus ou moins rapidement selon la nature de la casse. Il en résultera, sinon des blessures, des dégâts matériels plus ou moins importants selon le volume de ce bassin.
Il est recommandé de n'utiliser ce type de vitrage que pour les bassins de faible contenance (inférieur à 1 000 litres par exemple).

- Verre monolithique trempé
Il est déconseillé fortement l'usage du verre monolithique trempé en aquariophilie car, en cas de bris, il y a disparition complète et instantanée de la paroi et création d'une vague dévastatrice.

- Verre feuilleté recuit, durci ou trempé
En cas de bris accidentel d'un des composants du feuilleté, le facteur de sécurité résultant est encore suffisant pour assurer une sécurité temporaire permettant de sauver la flore et la faune avant de vider le bassin et de procéder au remplacement de la dalle sinistrée.

 

Mise en oeuvre

- Dalle d'aquarium posée en feuillure
Pour les grands bassins, le vitrage pouvant peser plusieurs centaines de kg, la pose doit s'effectuer de l'intérieur de ce bassin de façon à ce que la pression de l'eau plaque le vitrage dans sa feuillure.
La structure d'appui doit être rigide afin que ses déformations restent inférieures à 1/500 de la longueur du côté considéré sous la pression hydrostatique de service. La dimension des appuis prise en feuillure est au moins égale à 2 fois l'épaisseur de la dalle, et leur co-planéité ne doit pas présenter des écarts supérieurs à 2 mm. Avant la pose du vitrage, les surfaces de la feuillure devront être revêtues de produits assurant une protection contre la corrosion et l'étanchéité entre cette feuillure et le gros-oeuvre.

Le vitrage étant posé sur ses cales, l'étanchéité est assurée par un joint élastomère de première catégorie, insensible à l'eau douce ou l'eau de mer, et extrudé à la pompe. La mise en eau du bassin ne peut alors être effectuée qu'après polymérisation complète de ce produit d'étanchéité qui peut demander plusieurs semaines.
Avant application du produit d'étanchéité, la compatibilité et l'adhérence de celui-ci avec le revêtement de protection de la feuillure auront été vérifiées.
Pour éviter une détérioration éventuelle de l'intercalaire du feuilleté, il est recommandé de prévoir, en partie basse de la feuillure, des trous de respiration en communication avec l'espace public (deux tubes en matériau inaltérable de diamètre 8 mm par exemple).
La dalle d'aquarium ne sera pas bridée car la pression de l'eau est généralement suffisante pour appliquer parfaitement celle-ci contre la feuillure.

- Dalles d'aquarium collées
Les dalles d'aquarium collées "verre sur verre" sont considérées comme étant en appui au niveau du collage. Cependant, cette technique sera réservée aux aquariums de petites dimensions et le constructeur devra s'assurer auprès du fabricant de colle des performances mécaniques de cette dernière (cisaillement, traction) sous charge permanente en milieu humide agressif (eau de mer chaude par exemple).

 

Contraintes admissibles

Les contraintes admissibles à prendre en considération tiennent compte de la permanence des charges. La flèche au centre du volume verrier, sous charge de service, n'excédera pas 1/200 de la plus petite dimension.
Par exemple pour une marque très connue, les résultats sont :

Type de vitrage	Contraintes admissibles MPa (N/mm²)
Recuit	6
SGG PLANIDUR	12
SGG SECURIT	30
SGG SECURIPOINT	50

 

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Méthode de calcul

L'épaisseur de la dalle de verre est fonction :
- de la hauteur d'eau,
- du nombre d'appuis,

avec :
- n = nombre de composants du feuilleté, n = 1 pour une glace monolithique,
- e_c = épaisseur minimum du composant (mm),
- e = épaisseur totale de la dalle (mm),
- β1, β2, β3 = coefficients de Timoshenko dépendant du rapport Longueur/largeur,
- q = hauteur d'eau mesurée à la base du clair de vue de la dalle (m),
- a = hauteur ou diamètre de la dalle (dimension du clair de vue en m),
- b = longueur de la dalle (dimension du clair de vue en m),
- = contrainte admissible MPa (N/mm2).

La flèche de la dalle est calculée:

• au centre de la dalle pour les cas où la hauteur d'eau est supérieure à la hauteur de la glace
• à l'endroit où la flèche est maximale quand la hauteur d'eau est égale à la hauteur de la glace

avec:

• f = flèche maximale ou la flèche au centre de la dalle (m)
• eeq = épaisseur équivalente du verre feuilleté; l'épaisseur équivalente est obtenue par la relation suivante : eeq = em pour du verre monolithique

β1, β2, β3 = coefficients de Timoshenko dépendant du rapport Longueur/largeur
L'épaisseur de chaque composant est donnée, selon le type de dalle, par les relations décrites dans les pages suivantes. Si la flèche est supérieure à la flèche admissible, il y a lieu d'augmenter l'épaisseur de la dalle.

- Détermination de l'épaisseur nominale (commerciale) de chaque composante_n

Epaisseur de calcul ec (mm)	Epaisseur minimum em (mm)	Epaisseur commerciale en (mm)
ec ≤ 7,7	em = 7,7	en = 8
ec ≤ 9,7	em = 9,7	en= 10
ec ≤ 11,7	em = 11,7	en = 12
ec ≤ 14,5	em = 14,5	en = 15
ec ≤ 18	em = 18	en = 19

- Détermination de l'épaisseur commerciale du feuilleté e_f
e_f = e_n x n L'épaisseur de l'intercalaire est négligée.

- Calcul du facteur de sécurité
Facteur de sécurité = 3.5 x e_m² / e_c²

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Recommandations particulières

Les vitrages devront être exempts d'amorce de rupture. Les dalles rayées ou écaillées ne seront pas utilisées. En cas de rayure après pose, notamment sur la face en extension, côté public, il est prudent de changer ces glaces sans attendre.

Valeurs des coefficients β pour le calcul des épaisseurs :

- Vitrages en appui sur 4 côtés

Rapport b / a	β1 charge uniforme	β2 dalle verticale plus large que haute	Rapport a/b	β3 dalle verticale plus haute que large
1,0	2,819	1,554	1,0	1,554
1,1	3,261	1,778	1,1	1,678
1,2	3,691	1,989	1,2	1,901
1,3	4,085	2,184	1,3	2,119
1,4	4,444	2,366	1,4	2,331
1,5	4,779	2,525	1,5	2,519
1,6	5,074	2,672	1,6	2,690
1,7	5,344	2,802	1,7	2,855
1,8	5,580	2,919	1,8	2,996
1,9	5,798	3,020	1,9	3,137
2,0	5,986	3,114	2,0	3,261
3,0	6,998	3,596	3,0	4,208
4,0	7,269	3,720	4,0	4,827
5,0	7,334	3,755	5,0	5,162
> 5,0	7,358	3,767	> 5,0	5,515

- Vitrages en appui sur 3 côtés

Rapport b / a	β4
0,5	1,160
0,66	1,560
1,0	1,948
1,5	2,666
2,0	3,114
> 2	3,679

 

Valeurs des coefficients A pour le calcul des flèches

- Vitrages en appui sur 4 côtés

Rapport b / a	α1 charge uniforme	α2 dalle verticale plus large que haute	Rapport a/b	α3 dalle verticale plus haute que large	α' dalle verticale plus haute que large
au centre			maximum
1,0	4,06	2,03	1,0	2,02	2,02
1,1	4,85	2,43	1,1	2,43	2,45
1,2	5,64	2,82	1,2	2,82	2,86
1,3	6,38	3,19	1,3	3,19	3,25
1,4	7,05	3,53	1,4	3,53	3,63
1,5	7,72	3,86	1,5	3,86	3,99
1,6	8,30	4,15	1,6	4,15	4,32
1,7	8,83	4,41	1,7	4,41	4,63
1,8	9,31	4,65	1,8	4,65	4,91
1,9	9,74	4,87	1,9	4,87	5,18
2,0	10,13	5,06	2,0	5,06	5,42
3,0	12,23	6,41	4,0	6,41	8,32
4,0	12,82	6,41	4,0	6,41	8,32
5,0	12,97	6,48	5,0	6,48	9,65
> 5,0	13,02	6,51	> 5,0	6,51	9,76

 

- Vitrages en appui sur 3 côtés

Rapport b / a	α4
0,5	2,30
0,66	3,04
1,0	3,68
1,5	4,45
2,0	5,33
> 2	6,51

 

 

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Les tableaux de proportionnalité

Il est préférable de prévoir un coefficient de sécurité de 3, cela signifie qu'il faut prévoir une épaisseur de verre comme s'il y avait trois fois plus d'eau.

Volume vertical reposant sur 4 côtés (verre collé avec renforts)

Longueur du volume en cm	Epaisseur du volume en mm
30	5,5	5,5	5,5	6	7	7,5	9,5
40	5,5	5,5	6,5	7,5	8,5	9,5	12
50	5,5	5,5	7	8,5	9,5	10,5	14
60	5,5	6,5	7,5	9	10,5	11	15,5
70	5,5	7	8,5	9,5	11	11,5	17
80	6	7,5	9	10,5	11,5	12,5	18
90	6	8	9,5	11	12,5	13,5	19
100	6	8	10	12	13,5	14	20
110	6	8,5	10,5	12,5	14	15	20,5
120	6	8,5	10,5	13	16	16	21,5
150	6,5	8,5	11,5	13,5	15	18,5	20,5
Hauteur d'eau en cm	40	50	60	70	80	90	120

 

Volume reposant sur 3 côtés (bords supérieur libre, aquarium en verre sans renforts)

Longueur du volume en cm	Epaisseur du volume en mm
30	5,5
40	5,5	5,5
50	5,5	5,5	6,5
60	5,5	6	7,5	8,5
70	5,5	7	8	9,5	10,5
80	5,5	7	9	10,5	12	13
90	5,5	7	9,5	11,5	13	14,5	15,5
100	5,5	7,5	10	12	14	15,5	18
110	5,5	7,5	10	12,5	14,5	16,5	18
120	5,5	8	10	13	15,5	17,5	19	24
150	5,5	8,5	11	14	17	19,5	22	28,5
Hauteur d'eau en cm	30	40	50	60	70	80	90	120

 

Epaisseur des vitres à prévoir

 

Exemple de découpe de verre pour deux types de bac

Caractéristiques du Bac	Bac de 80 cm de long	Bac de 1 m de long
Dimensions (L x l x h en cm)	80 x 30 x 40	100 x 40 x 50
Volume brut (litres)	96	200
Epaisseur du verre (mm)	6	8
Fond (cm)	1 x (80 x 30)	1 x (100 x 40)
Petits côtés (cm)	2 x (28,7 x 40)	2 x (38,3 x 50)
Grands côtés (cm)	2 x (80 x 40)	2 x (100 x 50)
Renforts longitudinaux (cm)	2 x (78,7 x 2)	2 x (98,3 x 2)
Renforts transversaux (cm)	-	1 x (38,3 x 2)
Couvercles (épaisseur de 2 ou 3 m, dimensions en cm).	2 x (39,2 x 28,5)	2 x (49 x 38)