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Formation des argiles
Les argiles proviennent de l’altération chimique des roches et plus exactement des minéraux silicatés (feldspaths, mica…).
On distingue suivant leur origine :
Les argiles d’altération : formées principalement par l’altération des calcaires en climat tempéré ou l’altération des latérites en climat chaud et humide ;
Les argiles fluviatiles : elles se déposent surtout dans le lit majeur des fleuves, lors des décrues ; Les argiles lacustres : déposées dans les lacs et étangs ; Les argiles marines : ce sont des argiles d’origine continentale déposées en milieu marin, et généralement modifiées par la diagénèse.
Nature et propriétés des argiles
Les particules restent collées les une aux autres. Le sol présente une cohésion : il a l’apparence d’un solide et ne se désagrège pas sous l’effet de la pesanteur ou d’autres forces appliquées. Les forces sont formées par un empilement de feuillets. Elles ont une forme de plaquettes (CALLAUD, 2003).
La surface des particules étant chargée négativement, les particules sont soumises à des forces d’attraction intergranulaires diverses : forces électriques, forces de Van der Waals. Ces forces sont en général faibles et diminuent rapidement lorsque la distance augmente, on admet qu’elles sont négligeables à partir d’une distance de 0,4 µm. Pour qu’elles puissent avoir une influence sur le comportement du sol il est nécessaire que les grains de ce sol aient des dimensions très petites. Il se crée autour des particules de sol une pellicule d’eau adsorbée ou eau liée d’épaisseur à peu près constante (0,01µm). Elle est maintenue à la surface des grains par des forces d’attraction moléculaires. Les dipôles d’eau sont orientés perpendiculairement à la surface des grains (CALLAUD, 2003). Les types d’argiles les plus fréquents sont : la kaolinite, la montmorillonite et l’illite. Ces différents types d’argiles se comportent différemment vis à vis de l’eau (CALLAUD, 2003).
Généralité sur les matériaux argileux
Les argiles sont définies comme des particules minérales de diamètre moyen inférieur à 2μm (CALLAUD, 2003).
Les argiles proviennent de l’altération chimique des roches et plus exactement des minéraux silicatés (feldspaths, micas….).
Le comportement mécanique d’une argile est fortement influencé par sa structure cristalline de base. Ces structures cristallines peuvent être telles qu’en présence d’eau, elle augmente de volume (trois à quatre fois). On parle alors d’argile active (CALLAUD, 2003). On distingue trois grandes familles : la kaolinite, la montmorillonite et l’illite.
La kaolinite est moins dangereuse car elle est insensible à l’eau, donc n’est pas sensible aux efforts de gonflement par humidification et de retrait par dessiccation.
La montmorillonite est dangereuse car elle est très sensible à l’eau. L’illite a un comportement intermédiaire.
Les argiles rencontrées en pratique sont formées de mélanges de minéraux argileux se rattachant à ces trois familles.
Le constructeur, de manière générale, devra toujours se méfier des terrains argileux car ce sont des terrains à même de causer de graves désordres sur les ouvrages (argile gonflante ou encore active). C’est ainsi que les matériaux argileux nécessitent généralement des traitements pour pouvoir être utilisés en travaux routiers.
Aperçu sur le terrassement routier
On appelle terrassement, les différents mouvements de terre qui ont pour objet de creuser des fouilles ou de modifier la configuration du sol .
Cette modification des niveaux du sol est réalisée par l’exécution de déblais et de remblais. Déblai : Consiste à abaisser le niveau du terrain par enlèvement des terres; Remblai : Consiste à rapporter des terres afin de relever le niveau.
Le remblai : Travail de terrassement exécuté pour faire une levée, égaliser un terrain, ou garnir un mur d’un revêtement en terrasse. Bien souvent, les matériaux pour les remblais sont issus du chantier même où ils sont utilisés dans le cadre des mouvements de terre (déblais – remblais). Dans certains cas, ils peuvent même être utilisés sans réel mouvement par traitement en place à la chaux et/ou avec d’autres liants hydrauliques.
Table des matières
Introduction générale
Première partie : Synthèse bibliographique
Chapitre 1 : Généralité sur les matériaux argileux
1.1. Définition
1.2. Formation des argiles
1.3. Nature et propriétés des argiles
Chapitre 2 : Présentation du cadre d’étude
2.1. Contexte géographique
2.2. Contexte géologique
Chapitre 3 : Aperçu sur le terrassement routier
3.1. Définition
3.2. Le remblai
Chapitre 4 : Traitement des sols argileux aux liants hydrauliques
4.1. Notion d’amélioration et de stabilisation
4.2. Traitement des sols à la chaux
4.3. Traitement au ciment
Conclusion
Deuxième partie : Etude au laboratoire
Chapitre 1 : Identification du matériau
1.1. Les essais d’identification
1.1.1. L’analyse granulométrique (NF P 94-056)
1.1.2. Limites d’Atterberg (NF P94-051)
1.1.3. Valeur au bleu de méthylène du sol (VBS)
1.2. Les essais de comportement
1.2.1. Essai Proctor
1.2.2. Essai CBR
1.3. Synthèse des résultats
Chapitre 2 : Amélioration des propriétés physiques de l’argile
2.1. Transformations physiques de l’argile traitée à la chaux vive
2.2. Influence du dosage en chaux vive sur la portance routière
2.3. Transformations physiques de l’argile traitée au ciment
2.4. Influence du dosage en ciment sur la portance routière
Conclusion générale et recommandations
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
