Influence de la présence des sulfates sur le traitement des sols argileux par des ajouts minéraux

Abstract

Une investigation expérimentale a été effectuée afin d’évaluer les effets apportés par la présence des sulfates de calcium et de sodium (CaSO4·2H2O, Na2SO4) sur les limites d’Atterberg, la résistance à la compression non confinée (RCS) et la résistance au cisaillement des deux sols argileux stabilisés avec l’addition de la chaux (L, 0‒8%), de la pouzzolane naturelle (PN, 0‒20%) et de leur combinaison (L‒PN). Les essais de la compression simple et du cisaillement direct ont été effectués sur des éprouvettes des deux sols argileux stabilisés après 7, 30, 60 et 120 jours de cure. En absence des sulfates, les résultats obtenus ont montré que les deux sols argileux peuvent être stabilisés avec succès par l’addition de la chaux toute seule ou en combinaison avec la PN. En effet, des réductions significatives dans l’indice de plasticité et des augmentations considérables dans la RCS et au cisaillement ont été observées. Cependant, l’addition de la PN toute seule aux deux sols traités n’apporte qu’un effet marginal sur toutes les propriétés étudiées. En présence des sulfates, à très court terme, quelque soit la teneur et le type du sulfate utilisé, des augmentations significatives ont été observées pour les valeurs de la RCS et de la résistance au cisaillement des deux sols argileux stabilisés avec l’addition de la chaux seule ou en combinaison avec la PN. A long terme, quelques soit le type du traitement et la teneur en CaSO4·2H2O utilisée, toutes les propriétés des deux sols argileux étudiés ont été améliorées de plus en plus. En revanche, pour des fortes teneures en Na2SO4, toutes les éprouvettes du sol rouge argileux stabilisé à la chaux ou avec la PN toute seule ont été entièrement altérées sauf celles qui ont été stabilisées avec leur combinaison. Cette altération est attribuée à la formation de l'ettringite minérale expansive qui a été observée dans les courbes diffractométriques issues des essais de la diffraction des rayons X (DRX). D’autre part, les images issues des essais de la microscopie électronique à balayage (MEB) ont montré la formation des composés cimentaires (C‒S‒H et C‒A‒H) responsables de l’augmentation des résistances mécaniques. Le succès ou l’échec d’un traitement dépend de plusieurs facteurs à savoir : le type et la teneur en additif utilisé, la composition minéralogique du sol traité, la période de cure et la teneur et le type des cations associés au sulfate utilisé.