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RÉSUMÉ
La technique du traitement des sols a permis notamment la réalisation des grands chantiers des programmes d’autoroutes de liaison, ou encore la construction des pistes d’aéroport. Désormais, cette technique est également utilisée dans la réalisation des couches de forme, mais aussi dans les mélanges de sols fins. Après un préambule, cet article présente les matériaux aptes au traitement (qu’ils soient sols, roches ou sols organiques ou sous-produits industriels). Les différents traitements sont très largement explicités, au travers des produits utilisés : chaux vive, liants hydrauliques et traitement mixte. D’autres aspects sont abordés tels que le matériel, la protection de l’environnement et la sécurité ou encore les techniques de réalisation.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pierre ROSSI : Docteur en géologie. Responsable géotechnique de l’unité « Grands Travaux de Terrassement (Razel) »
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Ludovic GAVOIS : Directeur du service géotechnique (GTM Terrassement)
-
Guy RAOUL : Ingénieur de l’École spéciale des travaux publics, - Ancien directeur de GTM Construction, coordinateur de ce dossier
INTRODUCTION
La technique du traitement des sols est utilisée en France depuis les années 1960.
Jusqu’aux années 1970, elle a essentiellement intéressé la réutilisation en remblai des sols sensibles à l’eau et/ou humides, notamment lors de la réalisation des grands chantiers des programmes d’autoroutes de liaison dans le Nord, l’Est et l’Ouest de la France, et de la construction de pistes et d’aires de l’aéroport de Roissy-Charles de Gaulle (figure 1).
Par la suite, la technique s’est étendue à la réalisation des couches de forme, en commençant par la réutilisation des sols fins, plus particulièrement des limons, puis progressivement une gamme de plus en plus étendue de matériaux comme les graves argileuses, voire les mélanges de sols fins avec des éléments blocailleux ou des graves naturelles.
Dès 1972, un premier guide est élaboré par le LCPC et le Setra : « Recommandation pour le traitement des sols fins à la chaux ».
Le guide technique GTS « Traitement des sols à la chaux et/ou aux liants hydrauliques (Application à la réalisation des remblais et des couches de forme) », guide existant le plus complet en la matière (édité en 2000) est le complément cohérent du guide GTR, tous deux élaborés par le LCPC et le Setra. Comme le GTR, il a été mis au point avec la participation de différents intervenants de la profession (ingénieurs des CETE, maîtres d’ouvrage, maîtres d’œuvre, entrepreneurs de terrassement).
D’autres guides ou spécifications sont également à citer :
-
« catalogue des structures types de chaussées neuves » 1998 (LCPC et Setra) ;
-
référentiel Génie civil LGV en cours de révision par la SNCF ;
-
spécification technique no 590.B éditée en 1999 (SNCF) ;
-
guide technique « Manuel de conception des chaussées d’autoroutes » réédition en 2005 (Scetauroute) ;
-
manuel de conception des plates-formes autoroutières édité en 1998 (Scetauroute).
Soulignons, de plus, que des spécifications techniques particulières sont définies dans les marchés de travaux.
Le présent dossier « Traitement des matériaux », à la chaux et/ou aux liants hydrauliques, constitue le troisième volet de l’ensemble « Matériaux » de la rubrique « Terrassement », après celui concernant les « Propriétés des matériaux naturels » et celui concernant la « Classification des matériaux » .
De la même manière que le dossier s’appuyait sur le guide technique GTR pour présenter la classification des matériaux, nous avons basé le présent exposé sur la référence au guide technique GTS.
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Traitement aux liants hydrauliquesArticle inclus dans l'offre
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4. Traitement à la chaux vive
4.1 Actions de la chaux vive
-
Actions immédiates (produites au moment du malaxage) :
-
diminution de la teneur en eau naturelle ;
-
modification des caractéristiques de la fraction argileuse du sol.
-
-
Actions à long terme (poursuivies sur plusieurs mois) :
-
action pouzzolanique ;
-
action de syntaxie.
-
-
Neutralisation de l’acidité du milieu
Soulignons également que l’apport de chaux dans un sol augmente très rapidement et de manière conséquente le pH de ce dernier, jusqu’à une valeur
, facteur important de la prise hydraulique.
4.1.1 Diminution de la teneur en eau naturelle
Lors du mélange chaux-matériau, trois phénomènes interviennent :
-
l’hydratation de la chaux vive, qui se traduit par la réaction :
CaO + H2O ® Ca(OH)2 + 64,8 kJ -
la chaleur dégagée par cette réaction (64,8 kJ/mole) provoque la vaporisation d’une certaine quantité d’eau ;
-
la production de chaux éteinte augmente la masse de solide du mélange.
Ces trois phénomènes concourent à l’abaissement de la teneur en eau naturelle des matériaux.
Le traitement à la chaux est particulièrement indiqué pour les matériaux dont l’état hydrique est situé entre h et th (classification GTR, cf. ).
Dans la pratique, à titre indicatif, l’ordre de grandeur constaté pour l’action de la chaux vive varie de 1 % à 3 % de baisse de teneur en eau...
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Traitement à la chaux vive
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - Guide technique GTR « Réalisation des remblais et des couches de forme », fascicules 1 et 2. LCPC-SETRA (2000).
-
(2) - * - Guide technique GTS « Traitements des sols à la chaux et/ou aux liants hydrauliques en remblai et en couche de forme ». LCPC – SETRA (2000).
-
(3) - * - Guide technique « Manuel de conception des chaussées d’autoroutes ». Scetauroute, réédition 2005 (1997).
-
(4) - * - Guide technique « Manuel de conception des plates-formes autoroutières ». Scetauroute (1998).
-
(5) - * - Catalogue des structures types de chaussées neuves. LCPC – SETRA (1998).
-
(6) - * - Référentiel « Génie civil » en cours de révision par la SNCF.
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NORMES
-
Liants hydrauliques – Liants hydrauliques routiers – Composition, spécifications et critères de conformité. - NF P15-108 - Décembre 2000
-
Liants hydrauliques – Ciments courants – Composition, spécifications et critères de conformité. - NF P15-301 - Juin 1994
-
Liants hydrauliques – Ciments naturels CN. - NF P15-308 - Octobre 1964
-
Sols : reconnaissance et essais – Détermination des limites d’Atterberg – Limite de liquidité à la coupelle – Limite de plasticité au rouleau. - NF P94-051 - Mars 1993
-
Sols : reconnaissance et essais – Analyse granulométrique – Méthode par tamisage à sec après lavage. - NF P94-056 - Mars 1996
-
Sols : reconnaissance et essais – Analyse granulométrique des sols – Méthode par sédimentation. - NF P94-057 - Mai 1992
-
Sols : reconnaissance et essais – Mesure...
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