Traitement par des produits argileux

IV.2.2.1Évolution de l’état des éprouvettes

a) Traitement à la kaolinite

La Figure IV.3 présente l’état des éprouvettes du limon traité avec 2 % de kaolinite avec

l’accumulation des cycles hydriques avec la méthode-Hr. Les éprouvettes conservent une

géométrie cylindrique intacte et ne présentent pas de déformations ou de fissures apparentes

même après 12 cycles hydriques. Pour les éprouvettes du limon traité avec 5 et 9 % de kaolinite

(cf. Annexe B.1), des déformations volumiques et des fissures sont observées après le troisième

cycle hydrique. Ces fissures et ces déformations prennent une ampleur plus importante avec

l’accumulation des cycles hydriques par la méthode-Hr. Par ailleurs, à la fin des différents

cycles hydriques, et pour les trois dosages étudiés, les essais d’écrasement ont été réalisés avec

une teneur en eau proche de la teneur en eau initiale.

Figure IV.3 : Évolution de l’état des éprouvettes du limon traité avec 2 % de kaolinite soumises à des cycles

hydriques par la méthode-Hr.

Avec des cycles hydriques par la méthode-Ag, les éprouvettes du limon traité à la kaolinite,

indépendamment du dosage utilisé, ont subi une destruction complète dès le premier cycle

d’humidification.

b) Traitement à la bentonite

La Figure IV.4 montre l’état des éprouvettes du limon traité avec 5 % de bentonite avec

l’accumulation des cycles hydriques avec la méthode-Hr (Pour les dosages 2 et 9 % les photos

sont en annexe B.2). Avec un dosage de 2 % de bentonite, les éprouvettes conservent une

géométrie cylindrique intacte jusqu’à six cycles hydriques, au-delà, l’accumulation des cycles

hydriques s’accompagne d’une apparition progressive de fissures. L’accumulation des cycles

hydriques engendre aussi des déformations volumiques. Elles semblent être principalement

liées à une humidification non homogène sur la hauteur des éprouvettes. Pour les éprouvettes

traitées avec des dosages de 5 et de 9 % de bentonite, les déformations volumiques et les fissures

apparaissent dès les premiers cycles. Puis, avec une cinétique élevée, ces déformations

volumiques et ces fissures prennent une ampleur plus importante. Ces détériorations conduisent

à la destruction quasi-totale des éprouvettes traitées avec 5 et 9 % de bentonite après 12 cycles

hydriques. Par ailleurs, à la fin des différents cycles hydriques, et pour les trois dosages étudiés,

les essais d’écrasement ont été réalisés sur des éprouvettes présentant une teneur en eau proche

de la teneur en eau initiale.

Figure IV.4 : Évolution de l’état des éprouvettes du limon traité avec 5 % de bentonite soumises à des cycles

hydriques par la méthode-Hr.

IV.2.2.2Évolution de la résistance à la compression simple

a) Traitement à la kaolinite

L’évolution de la résistance à la compression simple du limon traité à la kaolinite avec

l’accumulation des cycles hydriques par la méthode-Hr est donnée dans la Figure IV.5. Avec

un dosage de 2 et 5 % de kaolinite, la résistance à la compression simple diminue légèrement

mais progressivement avec l’accumulation des cycles, pour atteindre après 12 cycles hydriques

une valeur de 93 et 82 kPa respectivement pour 2 et 5 % de kaolinite. Avec un dosage de 9 %

de kaolinite, la résistance à la compression simple diminue dès le premier cycle, puis se stabilise

entre 1 et 12 cycles hydriques, et atteint 80 kPa après 12 cycles hydriques.

L’application des cycles hydriques avec la méthode-Ag conduit à la destruction complète des

éprouvettes traitées à la kaolinite, la résistance à la compression simple est donc nulle pour les

différents dosages de kaolinite.

Après une période de conservation de 360 jours, suivie d’une humidification contrôlée pour

revenir à la teneur en eau initiale (humidification par le bas au moyen d’une pierre poreuse

humide), les éprouvettes présentent une résistance à la compression simple similaire à leur

valeur initiale.

Le Tableau IV.3 résume l’évolution de la résistance à la compression simple du limon traité à

la kaolinite en fonction des différents modes de sollicitation et de conservation. Les éprouvettes

maintiennent une résistance à la compression simple de l’ordre de 0,45 à 0,5 de la valeur initiale

avant l’application des cycles hydriques par la méthode-Hr. Cependant la résistance à la

que si le niveau d’intensité de sollicitation hydrique reste « modéré », un certain niveau minimal

de la résistance à la compression simple peut être maintenu dans le temps.

Figure IV.5 : Évolution de la résistance à la compression simple des éprouvettes de limon traité à la kaolinite en

fonction de l’accumulation des cycles hydriques par la méthode-Hr.

Tableau IV.3 : Évolution de la résistance à la compression du limon traité à la kaolinite en fonction des

différents modes de conservation et des sollicitations hydriques subies.

Dosage

(%)

Rc initiale

(kPa)

Rc 12 cycles méthode-Hr

(kPa)

Rc 1 cycle méthode-Ag

(kPa)

Rc 360 jour + humidification

(kPa) (teneur en eau)

2 186 93 / /

5 186 82 / 147 (w

moy

≈ 17,8%)

9 170 80 / 140 (w

moy

≈ 17,4%)

w

moy

: valeur moyenne de la teneur en eau au moment de la réalisation de l’essai.

b) Traitement à la bentonite

L’évolution de la résistance à la compression simple du limon traité à la bentonite avec

l’accumulation des cycles hydriques par la méthode-Hr est donnée dans la Figure IV.6. Avec

un dosage de 2 % de bentonite la résistance à la compression simple diminue entre 1 et 3 cycles

hydriques, puis se stabilise entre 3 et 12 cycles hydriques à un niveau de l’ordre de 80 kPa.

Avec un dosage de 5 % de bentonite, la résistance à la compression simple atteint 80 kPa dès

le premier cycle, puis continue à diminuer légèrement et atteint une valeur de l’ordre de 50 kPa

après 12 cycles hydriques. La résistance à la compression simple des éprouvettes traitées avec

1cy

3cy

6cy

9 % de bentonite chute dès le premier cycle pour atteindre une valeur de 50 kPa puis continue

à diminuer jusqu’à atteindre des valeurs presque nulles après 6 cycles hydriques.

Les éprouvettes traitées à la bentonite, ayant subi des cycles hydriques avec la méthode-Ag ont

été complètement détruites dès le premier cycle et présentent donc une résistance à la

compression simple nulle.

Après une période de conservation de 360 jours, une humidification contrôlée a été appliquée

pour atteindre la teneur eau initiale et les éprouvettes ainsi testées présentent une résistance à

la compression simple similaire à leur valeur initiale (pour les trois dosages testés).

Figure IV.6 : Évolution de la résistance à la compression simple des éprouvettes de limon traité à la bentonite

en fonction de l’accumulation des cycles hydriques par la méthode-Hr.

Le Tableau IV.4 résume l’évolution de la résistance à la compression simple du limon traité à

la bentonite selon les différents modes de sollicitation et de conservation. La résistance à la

compression simple diminue de façon continue avec l’accumulation des cycles hydriques

jusqu’à atteindre des valeurs quasiment nulles. La cinétique de la diminution est favorisée avec

les dosages élevés en bentonite. Cette diminution est liée principalement à la détérioration

progressive des éprouvettes (fissures et déformations volumiques importantes). Avec des cycles

hydriques par la méthode-Ag, la destruction des éprouvettes survient dès le premier cycle

hydrique. Les cycles hydriques conduisent donc à la détérioration, puis la destruction des

éprouvettes, avec une cinétique qui dépend du dosage de bentonite et de l’intensité des cycles

1cy

3cy

Tableau IV.4 : Évolution de la résistance à la compression du limon traité à la kaolinite en fonction des

différents modes de conservation et des sollicitations hydriques subies.

Dosage

(%)

Rc initiale

(kPa)

Rc 12 cycles méthode-Hr

(kPa)

Rc 1 cycle méthode-Ag

(kPa)

Rc 360 jours +

humidification (kPa) (teneur

en eau)

2 155 80 / 159 (w

moy

≈ 18,5%)

5 175 50 / 194 (w

moy

≈ 17,5%)

9 142 ≈ 0 / 105 (w

moy

≈ 20,5%)

w

moy

: valeur de la teneur en eau au moment de la réalisation de l’essai.

IV.2.2.3Discussion et synthèse

Avec l’objectif de mieux appréhender le rôle de l’intensité de la sollicitation hydrique sur la

cinétique d’évolution des caractéristiques du sol traité, les éprouvettes traitées ont subi des

sollicitations hydriques de séchage-humidification par deux méthodes d’intensité et de durée

d’application différentes. Les résultats obtenus montrent que la résistance à la compression

simple des éprouvettes du limon traité par des argiles évolue selon deux facteurs. Le premier

facteur est la nature de l’argile utilisée. Ainsi, le gonflement induit par la présence de la

bentonite rend le limon traité plus sensible aux cycles hydriques. L’intensité des cycles

hydriques est le second facteur déterminant. Ainsi, les éprouvettes du limon traité par un produit

argileux conservent un niveau de résistance à la compression simples comparable au limon non

traité pour des cycles hydriques d’une intensité « modérée », tandis qu’elles sont complétement

détruites dès le premier cycle hydrique d’une intensité « extrême ».

Dans le document Comportement hydromécanique et érosion des sols fins traités (Page 158-163)