Stabilisation des sols

QU'EST-CE QUE LA STABILISATION DES SOLS ?

La stabilisation des sols est un terme général désignant toute méthode physique, chimique, mécanique, biologique ou combinée visant à modifier un sol naturel pour répondre à un objectif d'ingénierie.

L'amélioration des propriétés techniques comprend l'augmentation de la capacité de charge, de la résistance à la traction et de la performance globale des sous-sols, des sables et des déchets in situ.

Elle est généralement nécessaire lorsque le sol sous la fondation de la construction n'est pas apte à supporter la charge structurelle. Les méthodes de stabilisation des sols sont des mesures correctives qui réduisent la perméabilité et la compressibilité de la masse du sol dans les structures en terre et augmentent la résistance au cisaillement et à la flexion, ce qui permet de réduire le tassement global ou différentiel des structures. La stabilisation des sols est un processus très courant pour presque tous les projets de routes et de sites de construction.

D'une manière générale et à l'exception des techniques de stabilisation par géogrille et tissu, tous les types de stabilisation des sols peuvent être classés en deux groupes, à savoir la stabilisation mécanique et la stabilisation chimique. Dans la stabilisation mécanique, la granulométrie du sol est modifiée en le mélangeant avec d'autres types de sols de différentes granulométries. Cela permet d'obtenir une masse de sol compactée. D'autre part, la stabilisation chimique est associée à la modification des propriétés du sol par l'ajout de matériaux chimiquement actifs. Dans la stabilisation des sols, il est très important de comprendre les propriétés des matériaux impliqués dans le mélange et le résultat après le mélange. En outre, il est important de savoir comment le matériau va se comporter après la stabilisation. En même temps, les effets du processus sur les structures voisines et les conditions environnantes doivent être évalués. En conséquence, des décisions peuvent être prises sur la sélection des matériaux et les doses correspondantes. Outre le choix des matériaux et des doses, de nombreux autres facteurs déterminent l'efficacité de cette méthode, par exemple le mélange et l'épandage, le choix du rouleau, l'épaisseur de la couche de compactage, l'effort de compactage, la séquence des opérations, le durcissement, les conditions environnementales et climatiques, etc. Ce chapitre traite de la stabilisation mécanique et des différents types de stabilisation chimique.

LA STABILISATION DES SOLS ET LA SOLUTION GÉOPOLYMÈRE

Outre les galets, les blocs et les roches, les entrepreneurs en excavation et en nivellement ont affaire à un certain nombre de types de sols différents, notamment le gravier, le sable, le limon, l'argile, ainsi que diverses granulométries et combinaisons de chacun d'entre eux. Les tableaux suivants présentent les méthodes de classification des sols de l'American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) et de l'American Society for Testing & Materials.

Outre la classification basée sur la taille des particules et les limites d'Atterberg (limite plastique et limite liquide), les sols sont évalués pour leurs propriétés structurelles à l'aide de méthodes d'essai relativement standard, notamment le coefficient de portance de Californie (CBR), la valeur R, la consolidation, le cisaillement direct, la compression triaxiale et le module d'élasticité. Ces méthodes d'essai déterminent l'adéquation de chaque sol rencontré avec l'utilisation structurelle prévue, qui peut inclure le remblayage ou le soutien de la plate-forme pour les autoroutes, les ponts, les fondations, les aéroports, les bâtiments, la stabilité des pentes et bien d'autres domaines d'application.

En général, les sols argileux ont une perméabilité relativement faible, un potentiel de gonflement élevé, une plasticité élevée et une qualité médiocre en tant que couche de fondation ou autre mécanisme de soutien. Les sols argileux ont une résistance à la compression non confinée relativement élevée et des valeurs CBR, R-Value et Resilient Modulus très faibles. Les sols sableux ont une perméabilité élevée, un faible potentiel de gonflement, une faible plasticité et une qualité élevée en tant que couche de forme ou autre mécanisme de soutien. Les sols sableux ont une résistance à la compression non confinée relativement faible et des valeurs CBR, R-Value et Resilient Modulus très élevées.

Lorsque les sols sont évalués pour chaque projet et qu'ils s'avèrent inadaptés, ils sont souvent modifiés sur place plutôt que d'importer des matériaux appropriés. La modification des sols argileux permet généralement d'ajuster la perméabilité, la résistance à la compression, la plasticité et le potentiel de gonflement. La modification des argiles se fait souvent à l'aide de produits chimiques qui interagissent avec les parties organiques des argiles afin de réduire la plasticité ou d'augmenter la résistance. Les argiles sont des particules microscopiques, plates et en plaquettes qui, lorsqu'elles sont laissées dans une structure chaotique, ont tendance à s'effondrer rapidement. La modification des sols sableux à faible plasticité consiste généralement à ajuster la résistance à la compression non confinée. Qu'il s'agisse de matériaux argileux ou sableux, l'essai de référence consiste en une résistance à la compression qui est corrélée à un CBR, une valeur R ou un module d'élasticité.

Dans le cas des sols argileux, le béton de fusion à froid (CFC) interagit avec les plaquettes et cimente les particules de silice et d'aluminium, réduisant ainsi la plasticité et le potentiel de gonflement, et augmentant la résistance à la compression. Avec le sable ou les sols à faible plasticité, le CFC lie les particules entre elles et a un impact profond sur la résistance à la compression non confinée. Que les sols soient argileux ou granulaires, l'ajout de CFC entraîne une augmentation exponentielle du CBR, de la valeur R ou du module d'élasticité correspondant.

Étant donné que le CFC convient au traitement des matériaux argileux ou granulaires, tous les projets, quel que soit le type de sol, peuvent être traités au CFC, ce qui réduit l'empreinte carbone de chaque projet tout en augmentant considérablement la qualité et la durabilité du traitement. Geopolymer Solutions LLC fournit des services d'évaluation en laboratoire sans frais supplémentaires pour chaque projet que nous réalisons.