Contribution théorique et expérimentale à l’étude de stabilisation des argiles gonflantes par ajout de granulats de caoutchouc des pneus usagés.

Abstract

--------------------------------------------------------------------------------------------------------resume en arabe-------------------------------------------------------------------------------------------تسبب التربة الطينية عدة اضرر على مستويات الهياكل للمباني. وتستخدم العديد من التقنيات للحد من انتفاخ التربة الطينيــــــــــة. الهــــدف من هذه الرسالـة هو دراسة تقنية جديدة لتثبيت تورم التربة بواسطة استعمال ألياف العجلات المطاطية المستعملة. أجري برنامج تجريبي لـــدراسة تأثير خردة المطاط الإطارات على سلوك تورم التربة الطينيـة، وذلك باستخدام مزيج بنسبة عاليـــة. في الجزء الأول تمت دراسة تربتين (عيايدة والبتونيت من الشمال الغربي الجزائري)’ من خلال النظر إلى الانضغاطيـــة عاليــــــة و انخفاض امتصاص المياه من طرف خردة إطارات المطاط المستعملة . أجريت تجارب على حجم الحبيبات والثقل النوعي وحـد المرونة، تم إجراء اختبارات تورم حر وكذلك اختبارات تفريغ والتحميل على كل من التربة ومخاليطها بمحتويات ليفيــة مختلفـــة 10 ٪ ، 20 ٪ ، 25 ٪ و 50 ٪) . يهدف الجزء الثاني إلى تحديد التأثير المختلــط للأسمنت وألياف الإطارات المستخدمـــــة على التورم ، والقوة الانضغاطية ، وقابلية ليونة للتربة الطينية عالية اللدونة (البنتونيت). .في هذا الجـــــزء تم تقييم ثلاثة نسب أسمنتية مختلفــــة (5 ، 7.5 و 10٪) وأربعة نسب مختلفة من الألياف المطاطيـــــــة (0 ، 0.5 ، 1 و 2٪) من وزن التربة. بينت النتائــج أن حد المرونة، سعة تورم، والضغط تـورم انخفضت تدريجيا عندما نزيد في محتـــوى الألياف المطاطيـــة، نفس النتائج وجــدت عند استخدام نفايات الألياف مـع الأسمنت، وهذا الانخفاض مهم بالنسبة للتربة عالية تورم. نظـــرا للانضغاطيــــة العاليـــــــة من الإطارات المطاط المستعملة، زيادة مؤشرات الضغط وإعادة الضغط إلى حــــد كبير مع زيادة نسب (محتــوى الألياف أو الألياف والأسمنت معًا). أظهـــــــرت منحنيات الإجهــاد والتشوه من اختبارات مقاومة الضغط أن إدراج ألياف الإطارات الباليـــــة داخل التربــــة الأسمنتيـــــة زاد من مقاومـة الضغط. تم تحقيق الحــــد الأقصى لسلوك اجهـــــاد الضغـــــــــــط والسلـــــوك ليونــة في محتــــوى من الألياف المطاطيــــة بنسبة 2٪. الجـزء الثالت، و نستخـــــــدم في ذلك قانون المخاليــــــــط من اجل الدراســــــــــة النظريــــــــــة، وبعـــد الحصــول على النتائـــــــج يتـــــــــم مقارنتــــــــــــــــها بالنتائـــــج التجريبيـــــــــــة المحصــــــل عليـها . يبدو من نتائج المحصـــــــل عليها أن الإطارات الخردة المطاطية المستعملة يمكن أن تستخدم كمادة لتعزيز أو لتعديـــــل التربـة الطينيــة، ولكن مع المحـــــــتوى الــــــــذي لا ينبغي أن تـــــــؤثر بشكل كبير على خليــــــــــط الانضغاطيـــــــــــــــــة.سمحــت النتائـــــــج أيضا بتسليط الضوء على التأثير المفيد للألياف ، وجد أن عينات الإسمنت المسلح المقوى أكثـــــــر مرونة من العينات غير المدعمة ، وهو أمر مرغوب فيه للغاية في العديد من تطبيقات الردم-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------resume en français---------------------------------------------------------------------------------------Les sols gonflants sont à l’origine de nombreux dégâts au niveau des structures. Plusieurs techniques sont utilisées pour la conception sur sols gonflants. L’objectif cette recherche est d’aborder une nouvelle technique de stabilisation des sols gonflants par ajouts des fibres de caoutchouc issus des pneus usagés. Un programme expérimental a été entrepris pour étudier l'effet des fibres de caoutchouc des pneus usés sur le comportement de gonflement des sols argileux. Dans la première partie, deux sols ont été étudiés (sol de Ayaida et la Bentonite de Maghnia dans le nord-ouest de l'Algérie), en tenant compte de la compressibilité élevée et de la faible absorption d'eau du caoutchouc des pneus usés. L'analyse granulométrique, les densités, les limites d’Atterberg, les tests de gonflement libres ainsi que des essais de chargement-déchargement ont été effectués sur les deux sols et leurs mélanges avec différentes teneurs en fibres (10%, 20%, 25% et 50%). La deuxième partie vise à identifier l'effet mixte du ciment et des fibres de pneus usés peuvent avoir sur le gonflement, la résistance à la compression et la ductilité du sol argileux à haute plasticité (la bentonite). Dans cette partie, trois ratios de ciment (5, 7.5 et 10%) et quatre ratios de fibres de caoutchouc (0, 0.5, 1 et 2%) en poids de sol ont été évalués. Les résultats montrent que les limites de liquidité, les potentiels de gonflement, la pression de gonflement et le temps nécessaire pour atteindre le gonflement maximal diminuent progressivement lorsque la teneur en déchets de fibres de caoutchouc augmente, les mêmes résultats constatés quand on utilise les déchets de fibres avec le ciment, cette réduction est significative pour les sols au potentiel de gonflement élevé. En raison de la forte compressibilité du caoutchouc des pneus usés, les indices de compression et de recompression augmentent considérablement avec (teneur en fibres ou fibres et ciment ensemble). Les courbes de contrainte-déformation issues des essais de Rc ont montré que l'inclusion de fibres de pneus dans un sol cimenté augmentait la résistance Rc. Le comportement maximal en Rc et en ductilité a été atteint avec une teneur en fibres de caoutchouc de 2%. Dans la troisième approche théorique, utilisant les lois des mélanges, sera d’abord abordé pour ensuite comparer ces résultats aux campagnes expérimentales. Il ressort des résultats que la ferraille de caoutchouc des pneus usés peut être utilisée comme matériau de renforcement pour la modification des sols argileux, mais avec un contenu qui ne devrait pas affecter considérablement la compressibilité du mélange. Les résultats ont également permis de mettre en évidence l'effet bénéfique de la fibre. Les échantillons de ciment renforcé de fibres se sont révélés largement plus ductiles que les échantillons non renforcés, ce qui est hautement souhaitable dans de nombreuses applications.--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------resume en anglais----------------------------------------------------------------------------------------------