Le coût de réalisation des remblais et des couches de forme des projets routiers justifie l’optimisation des solutions techniques. Cette optimisation consiste tout d’abord à faire un choix judicieux du tracé pour limiter au maximum les mouvements de terre, mais aussi à déterminer le couple couche de forme/chaussée le mieux adapté. La valorisation des sols par traitement aux liants hydrauliques est source d’économies et contribue à la préservation de l’environnement.
L’identification des sols prélevés par sondages lors de la reconnaissance géologique et géotechnique doit permettre de les regrouper par famille en référence à la « classification des matériaux utilisables en remblai et en couche de forme » définie par la norme NF P 11-300.
Les caractéristiques à l’état naturel peuvent être améliorées par la technique de traitement à la chaux et/ou aux liants hydrauliques. Cette technique éprouvée et parfaitement au point a connu un très fort développement depuis ces vingt cinq dernières années. Elle répond à des impératifs économiques associés à un souci écologique croissant. Il convient en effet d’épargner les gisements de roches massives, inégalement répartis, d’autant plus que le coût de transport ne cesse d’augmenter.
Les progrès technologiques réalisés par les matériels de traitement ont permis d’améliorer les rendements et la qualité du travail et ainsi contribuer à l’adoption de la technique.
Le traitement du sol en place conduit à une couche homogène, semi-rigide, avec un bonne tenue à l’eau et aux cycles de gel-dégel. La technique est très utilisée en construction de remblai et de couche de forme.
Le couple sol-liant doit être en adéquation avec l’application (remblai ou couche de forme) et le niveau de performance recherché.
La caractérisation du sol est donc un préalable indispensable à l’étude.
Selon l’application, on utilise presque exclusivement les traitements suivant :
L’étude peut intégrer l’optimisation des dosages en liants hydrauliques, la détermination des performances mécaniques, jusqu’au dimensionnement d’une couche de forme de chaussée pour un objectif de portance donné.
Les sols fins, contenant une proportion importante d’argile et de limon, ont de très mauvaises propriétés routières (sensibles à l’eau, à la sécheresse, au gel). L’incorporation de chaux modifie de façon sensible le comportement de ses sols grâce à trois actions distinctes :
– la diminution immédiate de la teneur en eau liée à l’hydratation de la chaux vive,
– l’agglomération immédiate des fines particules argileuses, aussi appelée floculation, réduisant la sensibilité du sol à l’eau et améliorant notablement la portance immédiate,
– une transformation à long terme des constituants du sol (silice et alumine) en silicates et aluminates de calcium hydratés qui, en cristallisant, agissent comme un liant entre les grains, appelée action pouzzolanique.
Le traitement des sols au ciment ou aux LHR permet d’améliorer les caractéristiques initiales des matériaux et s’applique à des sols fins prétraités à la chaux ou à des sols peu ou pas plastiques.
Il entraîne des modifications immédiates et à long terme des propriétés géotechniques et mécaniques du sol.
Cependant la technique du traitement des sols à la chaux et aux liants hydrauliques rencontre encore des échecs. Ces échecs se manifestent par des caractéristiques mécaniques insuffisantes ou l’apparition de gonflements qui détruisent la rigidité acquise. Ces échecs ont des conséquences économiques graves pour le chantier car ils nécessitent le remplacement du matériau traité, ce qui implique un allongement des délais et des sur-coûts importants. Ces problèmes ne sont pas des phénomènes marginaux!
Les composés formés dans le cas des sols sont l’ettringite et la thaumasite.
Les éléments chimiques nécessaires à la formation de ces minéraux proviennent soit du sol soit des liants.
Le soufre en excès peut provenir d’un sol sulfaté, des eaux de ruissellement, d’une pollution par des déchets de plâtre, ou de produits phytosanitaires.
Les matières organiques, même sous forme dispersée, sont des inhibiteurs de la prise hydraulique.
La diversité des sols susceptibles de subir un traitement , différent de par leur nature et leur état hydrique, ne permet pas de proposer une formulation générale.
La recherche de la meilleure adéquation (technique et économique) entre produits de traitement et matériaux à traiter pour une application donnée (remblai, PST, couche de forme) implique des préalables qui comportent deux phases :
– une étude de reconnaissance géologique et géotechnique aboutissant à un classement des sols selon des paramètres significatifs conformément au GTR (NF P 11-300)
– une étude de formulation du couple sol-liant en laboratoire, à la recherche de performances en adéquation avec l’utilisation. L’étude débute par l’« évaluation de l’aptitude au traitement » selon la norme NF P 94-100
Dans le cas de sols trop humides pour une utilisation en remblai (et PST), l’objectif de l’étude de formulation est de déterminer le liant et le dosage minimal pour rendre possible la mise en oeuvre, le compactage et la circulation des engins de chantier en fonction de l’état hydrique des sols prévisible au moment des travaux.
L’intérêt grandissant porté aux matériaux recyclés s’inscrit dans un contexte où l’épuisement des gisement naturels et les difficultés pour ouvrir de nouvelles carrières imposent de chercher de nouvelles sources d’approvisionnement.
Le recyclage des matériaux de construction, déjà bien engagé dans le secteur des travaux publics, est une solution prometteuse à laquelle AGGERIS adhère et apporte sa contribution. (photo recyclage…)
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