Etude des propriétés physico-mécaniques des sols fins argileux améliorés par des ajouts minéraux

Abstract

En raison de la géologie de notre pays, nous rencontrons fréquemment des sols expansifs aux propriétés géotechnique médiocres causant de graves dommages aux projets de génie civil. Par conséquent, il est nécessaire d'améliorer ces sols pour soutenir les différents projets de construction. L'Algérie se caractérise par une abondance de chaux et de pouzzolane naturelle, il convient alors d'étudier l'effet de ces matériaux sur les propriétés géotechniques des sols argileux. A cet effet, le but de cette recherche est d'étudier l'effet de la chaux, de la pouzzolane naturelle et de leur combinaison sur les propriétés physiques et mécaniques d'un sol argileux expansif sélectionné de la ville de Tlemcen en Algérie. Pour une meilleure compréhension du comportement minéralogique et microstructural des sols stabilisés, des tests de diffraction des rayons X (DRX) et de microscopie électronique à balayage (MEB) ont été réalisés. Les additifs sont ajoutés au sol argileux en deux phases, dans la première phase 2, 4 et 6% de chaux ont été ajoutés afin d'étudier l'effet de la chaux sur le sol étudié, et la deuxième phase est basée sur l’ajout de pouzzolane naturelle dans des gammes de 0% à 20% au combinaisons choisie dans le but d'observer son effet sur le sol avant et après le traitement à la chaux. Afin d'étudier l'influence du temps de durcissement, les échantillons traités ont été durcis durant 1 et 28 jours. Les résultats des tests montrent que les propriétés étudiées des sols argileux peuvent être considérablement améliorées lorsqu'elles sont traitées à la chaux. L'ajout de pouzzolane naturelle aux sols argileux traités à la chaux a grandement amélioré leurs propriétés physiques et mécaniques. Un tissu de sol ouvert avec plus de particules floculées et une formation supplémentaire de matériaux cimentaires a été produit lors du traitement du sol argileux avec un mélange chaux-pouzzolane naturelle par rapport à l'utilisation de la chaux seule. D'après les résultats des tests de diffraction des rayons X et d'analyses microscopiques, un changement significatif dans la morphologie du sol traité et la formation de nouveaux produits pouzzolaniques tels que le silicate de calcium hydraté (CSH) et l'aluminate de calcium hydraté (CAH) à la fois dans les argile-chaux et des mélanges argile-chaux-PN ont été observés, avec un produit pouzzolanique supplémentaire (hydrate de silicate d'aluminate de calcium (CASH)) lors de l'ajout de pouzzolane naturelle au sol argileux traité à la chaux. La combinaison de la chaux et de la pouzzolane naturelle permet d'améliorer efficacement la maniabilité et les propriétés géotechniques du sol argileux et de les faire passer de médiocre à excellents.