Comportement d’un matériau routier traité aux liants hydrauliques -Application aux Autoroutes

Abstract

De nos jours le développement durable et les mesures de protection pour l’environnement se développent avec des conséquences importantes pour la gestion des ressources naturelles. Les aménagements du territoire, et particulièrement les travaux de terrassements, sont directement concernés par ces nouvelles directives avec un objectif de « zéro apport-zéro déchet » de matériaux. Cependant les sols naturels, et notamment les sols argileux, ne satisfont pas les critères géotechniques. En géotechnique routière, la technique de traitement des sols à la chaux et aux liants hydrauliques permet la valorisation des sols des déblais.

Le traitement des sols aux liants hydrauliques est un procédé de plus en plus pratiqué par les entreprises du BTP en technique routière. Il améliore les propriétés géotechniques et mécaniques des sols dits « médiocres » in situ. Les guides techniques « Traitement des sols à la chaux et/ou aux liants hydrauliques » (SETRA-LCPC, 2000 et 2007) présentent les méthodologies d’études géotechniques en laboratoire et in situ afin d’atteindre les performances requises. En Algérie l’utilisation des sols traité au liant hydraulique n’est pas très répondu car les quelques chantiers déjà réalisés non pas connu un retour d’expérience pour confronter les connaissances sur le sujet nous citerons quelques résultats obtenu dans le cadre de la réalisation de l’autoroute par le LTPO, 1998 (Laboratoire Des Travaux Publics De l’Ouest), et Le Laboratoire du groupement Chinois CITIC-CRCC., 2008. Cependant, l’analyse du retour d’expérience montre un certain nombre d'effets du traitement sur les propriétés physiques et mécaniques.

Afin de valoriser les matériaux présents sur les sites de projets d’infrastructures, d'une part, une étude physico-chimique des interactions entre le ciment et/ou la chaux et les minéraux argileux et un lien avec l’aspect mécanique est donc essentiel pour comprendre la modification du comportement macroscopique. D'autre part, la détermination des paramètres mécaniques, notamment indice CBR ; résistance ; modules de déformation des sols et la connaissance de leur évolution en fonction du dosage en liant et du temps de cure devient donc des enjeux importants.

Nous allons présenter dans se manuscrit un état de l'art de la littérature sur les différents aspects expérimentaux et techniques de traitement des sols ainsi que les méthodes de dimensionnement des corps de chaussées. Cette recherche est complétée par une étude expérimentale sur les caractéristiques physiques et mécaniques acquises après traitement d’un limon prélevé à Telagh à 50 km de Sidi Bel Abbes.

Le programme d’essai en laboratoire a permis d’identifier et de classer notre matériau à l’état naturel, qui s'avère donc la classe A1h, selon le guide des terrassements routier (GTR, 2000) de suivre sa consistance (wp, wL, Ip) après traitement, pour des dosages de 2, 3, 4% et 6% de ciment, un autre traitement à la chaux seule aux mêmes dosages et enfin un traitement mixte de 5% ciment + 1% chaux et de déterminer ces caractéristiques de compactage et de portance CBR dans les moules Proctor et moule CBR.

Pour les résistances à la compression simple, nous avons utilisé la méthode Anglaise (norme BS 1924 1953) pour réaliser une série d'essais à différents dosages. Nous avons suivie l’évolution de cette caractéristique dans le temps jusqu'à 180 jours. Une relation entre la résistance à la compression simple et la variation du rapport E/C est établie présentant la tenue à l'eau. Les premiers résultats montrent une amélioration remarquable après traitement. Nos investigations sur le module de déformation, nous on permit de proposer une relation linaire entre le module sécant et la résistance à la compression simple. Par ailleurs Nous avons étudié l’évolution des caractéristiques de cisaillement du matériau avant et après traitement. Les résultats montrent une augmentation de la cohésion et une incompréhension de l'angle de frottement après traitement. Dans ce travail nous avons toujours confronté nos résultats avec ceux des dernières recherches publiées sur le sujet.