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TUDES - RECHERCHES - SYNTHSES

essais de traitement des limons

la chaux vive

dans le dpartement du Nord

p a r M . V I V I E R P .

A N D R I E U X

I n g i e u r T . P . E .

Chef

d u L a b o r a t o i r e I n g i e u r C h i m i s t e

R i o n a l d e

L i l l e

J . - P .

B A I L L Y

I n g i e u r A . e t M .

P .

N A V A R RO

J . L E P L A T

I n g i e u r T . P . E . G l o g u e

A s s i s t a n t s a u

l a b o r a t o i r e R i o n a l d e

L i l l e

P R E S E N T T I O N

p a r F .

R E L O T I U S

I n g i e u r d e s

Pon ts

e t C h a u s ss d e L i l l e

L e N o r d d e l a F r a n c e est en g r a n d e p a r t i e

r ecouver t

d e l i m o n s don t l a

teneur

en ea u

n a t u r e l l e

d

f o r t e

n a q u e t e n d a n c e s ev er l o c c a s i o n d e s p l u i e s q u i a c c om p a g n e n t

t o u -

j o u r s

p e u o u p r o u l e s c h a n t i e r s d e t er r a s sem en t s . L a g r a n d e sen s i b i l i t a u x f a c t eu r s

a tmo -

s p hi q u e s q u i e n ru l t e em pc h e d e p r oi r e t d e r l i s er co n t i n m e n t l e s

cad ences

i n d u s

t r i e l l e s di r s su r l e s g r a n d s c h a n t i e r s . D i v er s

essais

d e

s t a b i l i s a t i o n

d e s l i m o n s , n o t a m m en t

l a i d e d e

cend r es

v o l a n t e s et d e

c imen t

n a v a i e n t p a s d o n n sa t i s fa c t i o n et l a seu l e s o l u t i o n

v r a i m e n t sr e co n s i s t a i t m e t t r e e n d t t o u t l e l i m o n , c o n s t r u i r e u n e a i s se couche d e

fo rme, l e p l u s souvent en schistes m i n i e r s e t r l i ser l es r e m b l a i s en m a ti a u x d a p p o r t .

A l o c ca s i o n d e l a di a t i o n d O r c h i e s, nous avons t en t d e su p p r i m er l a couche d e

f o rme

e t d e r t i l i s er s ystm a t i q u e m e n t l e s d l a i s e n r e m b l a i s g r c e a u t r a i t e m e n t d e s

l i m o n s l a c h a u x

v ive.

Cet te d i a t i o n , c o n s t r u i t e t r o i s vo ies et i n tr a b l e d a n s l a f u t u r e a u t o r o u t e

L i l l e -

V a l en c i e n n e s, est i m p l a n t su r d e s l i m o n s r e co u v r a n t u n su b s t r a t u m d a r g i l e d e T y p ri e n .

L e p r o f i l e n l o n g c om p o r t a n t u n e t r a n c h d e p r o fo n d eu r m a x i m a l e d e

3

m , s u i v i e d u n

r e m b l a i d e f a i b l e h a u t e u r , l e s t e r r a s se m e n t s n i n te ss a i e n t q u e l e s l i m o n s , p a r

a i l l e u r s

n oy

d a n s l a n a p p e p h r t i q u e

(fig.

1 .

1-1

Bul l. Liais on La bo. Rou tiers P. et C h. n 29 - J anv .-F v. 19 68 - R f. 39 3

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2/24

Fig.

1 - Le limon natu

rel aprs une pluie.

On pourrait expliquer

(en partie) le dsastre

d'Azincourt p a r l e

temps pluvieux et la

prsence de limons

saturs sur le site de

cette bataille. On a

rapport en effet que

les cavaliers franais

prts au combat la

veille taient enliss au

petit matin et furent

trs gns dans leurs

volutions face aux

soldats pied anglais

L e m a r c h p ro ya i t l a so l u t i o n c l a s si q u e

d u t i l i sa t i o n

d e

schistes

h o u i l l e r s p o u r l e s

r e m b l a i s et u n e couche d e f orm e d e

80

cm en d l a i , t a n d i s q u e l a t o t a l i t d es d l a i s l i m o

neux

a i e n t m i s l a dh a r g e . I l a i t d em a n d l en t r ep r en e u r d e f a i r e u n e p r o p o si t i o n

v a r i a n t e

p o u r l a r t i l i sa t i o n T u n e p a r t i e d e s dl a i s e n r e m b l a i s a p r s t r a i t e m e n t l a c h a u x ,

a n t

en tendu

q u e l a couch e d e f o rme en schistes a i t c o n s e r v t o u t l e l o n g d u t r a c

S u r p r o p o si t i o n d e l en t r e p r e n eu r et a u vu d e s u d es d e l a b o r a t o i r e, o n a f i n a l e m e n t

di d d e r t i l i s er t o us l e s d l a i s en l e s t r a i t a n t l a c h a u x v i v e e t en a b a n d o n n a n t l a

couche d e f orm e en schi stes.

Cet te i n f o r m a t i o n p r en t e l e s u d e s p r i m i n a i r es , l e do u l e m e n t d u c h a n t i er , l e m a t

r i el u t i l i s e t l es c o n st a t a t i o n s fa i tes.

F . R e l o t i u s .

1-2

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3/24

RSUM A L ' INTENTION DES PRAT IC IENS

La Dviation d'Orchies (16 m de largeur y

compris accotements), intgrale dans la future

autoroute Lille-Valenciennes,

est

implante

sur

les limons recouvrant

un

subs tratum d'argile

yprsienne.

Les terrassements tranche de profon

deur maximale 3 msuivie d'un remblai de fai

ble hauteur

n'intressaient

que des

limons

noys dans

la

nappe phratique, limons dont

on connat

la

trs grande sensibilit

aux

fac

teurs atmosphriques, etdont la mise en u

vre en remblai s'accommode mal de cadences

industrielles.

La solution traditionnelle rgionale, consis

tant vacuer la dcharge les dblais limo

neux, et utiliser des schistes houillers pour

les remblais

et

pour

la

couche

de

forme

en

dblai

(sur 80 cm

d'paisseur)

a t

aban

donne

sur ce

chantier

au

profit

de

l'utilisa

tion intgrale des dblais en remblais, les

limons tant traits

la

chaux

vive.

Les tudes prliminaires

du

Laboratoire

de

Lille, ainsi

que les

constatations

qui ont pu

tre faites

l'occasion

de

cette tentative con

firment que les limons teneur en eau leve

peuvent tre utiliss en remblais mme par

temps pluvieux en les traitant la chaux vive.

Tout n'est pas pour autant rsolu et l'effort

devra essentiellement porter

sur la

mise

au

point

d'un

rpandeur, sans danger pour

le

personnel,

et d'un

systme assurant

un ma

laxage efficace

et

homogne.

Du point

de vue

conomique, l'intrt

du

procd est d :

l'conomie

du

terrassement compl

mentaire ncessaire

la

constitution d'une

bonne couche de forme en dblai,

la possibilit de rutiliser les dblais

en remblais, ce qui dispense de la mise la

dcharge des dblais, et de l'apport de mat

riaux d'emprunts,

au

gain dans

les

dlais, puisqu'on

est

trs

peu

souvent arrt

par le

mauvais temps.

A titre indicatif etdans le cas de remblais

de faible hauteur, l'conomie faite sur les

terrassements

en

traitant

les

limons

est de

l'ordre

de 40 par

rapport

la

solution tra

ditionnelle rgionale

qui

consiste

surcreuser

sur toute

la

plate-forme

de

dblai pour placer

une couche tampon de 0,80 m de schistes

miniers entre le limon et la chausse, et

employer pour les remblais des schistes ou

des cendres volantes.

C ette conomie, rapporte au mtre de lon

gueur de route, a t de 140 F environ pour

le chantier de la dviation d'Orchies.

Les caractristiques des limons taient les

suivantes

:

LIMITES D'ATTERBERG

Teneur en Eau

Naturelle

ESSAI PROCTOR NORMAL

Liquidit

Limite

de

plasticit

Indice

de

plasticit

Teneur en Eau

Naturelle Teneur

en eau

optimum

Densit sche

optimum

28 35

18 20

10 15 17 23

13 15

1,8 1,9 g/cm

3

Remarque Trois chantiers ultrieurs de traitement la chaux vive de limon ont t mens bien

malgr des teneurs en eau naturelles nettement plus leves (atteignant couramment 28 ).

La chaux vive provenait

de

Belgique.

Il

s'agissait d'une chaux vive arienne etgrasse

91 de CaO

dont plus

de 68 de

chaux

libre,

moulue trs fine (surface spcifique

Blaine > 6 000 cm

2

/g).

Cette chaux esttout fait convenable mais

ilestncessaire de l'utiliser rapidement (sensi

bilit l'eau) et de la stocker dans un silo

de capacit suffisante.

Le limon estdshydrat par la chaux vive

qui s'teint, provoquant une diminution de la

teneur en eau du limon; par ailleurs, le

compos limon-chaux admet des teneurs en

eau de compactage plus leves que celles

du limon seul.

Les terrassements

se

sont drouls

de

juin

septembre

1966 : 30 000 m

3

de

dblais limo

neux

ont t

rutiliss

en

remblais aprs

trai

tement . la chaux vive.

La nappe, trs superficielle,

a t

rabattue

grce

au

creusement

l'avancement

des

tran

ches destines recevoir les collecteurs

d'assainissement et les drains. Les dblais

taient gerbes au bull ettransports par

camions.

1-3

I

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4/24

Sur les zones remblayer, le limon tait

mis en place au bull par couches de 20 25

centimtres et le rpandage de la chaux

(2 4 % en poids) tait assur par une

machine Ringhoffer, rglage manuel ou auto

matique, tracte par un camion citerne alimen-

tateur.

Dans les zones en dblais, le fond de forme

a t trait de la mme manire. A noter qu'en

priode de pluie, le chantier tait impratica

ble aux engins et qu'il a fallu recourir au r

pandage de chaux vive en grande quantit

pour asscher et consolider la piste o circu

laient les camions.

Le malaxage, commenc la machine V-

gele,

munie de son seul scarificateur, a t

achev avec un rotavator agricole, d'abord

mont tel quel sur un tracteur pneus, puis

modifi quant ses couteaux, et tract par

un bull

lger

; ce dernier sys tme permettait

de malaxer sur 17 20 cm.

On a pu constater qu'au bout de trois heu

res aprs le malaxage, la teneur en eau du

limon diminuait d' 1 % par % de chaux.

Les talonnages de divers ateliers de

compactage ont montr que l'atelier idal tait

dans

l'ordre

:

8 passages de rouleau pieds de mouton

(compactage en profondeur), et malaxage

complmentaire.

6 passages de rouleau pneus (compac

tage superficiel).

4 6 passages de rouleau lisse (lissage de

la surface.

Les densits obtenues atteignaient presque

le maximum Proctor Normal.

On a relev enfin une forte augmentation

de l'indice portant C.B.R. sur le limon aprs

traitement, en mme temps qu'une nette dimi

nution de sa sensibilit l'eau.

M. VIVIER

I n g i e u r d e s T P J E .

Chef

d u L a b or a t o i r e d e L i l l e

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I - ETUDES PRELIMINAIRES

1.1.

- Identification des limons

L'identification des limons a t effectue au

moyen des essais classiques (teneur en eau natu

relle,

granulomtrie, limites d'Atterberg, analyse chi

mique, compactage et portance) :

avant les travaux, sur des chantillons prlevs

lors des campagnes de sondages prliminaires,

pendant les travaux, sur des chantillons pr

levs dans les dblais, avant, pendant, et aprs leur

mise en remblais.

1.1.1 - Teneurs en eau naturelles

La campagne de sondages prliminaire donnait

une fourchette de 21 28 % avec une moyenne de

24 % (20 mesures). Sur chantier, le rabattement de

nappe effectu grce la mise en place pralable

des collecteurs de drainage dans toute la zone en

dblai,

a ramen la fourchette prcdente 17 -

23 % avec une moyenne de 20 % (40 mesures :

cf. f i g u r e 2 ) .

Pa r

ailleurs, pendant les priodes de beau temps,

l'extraction, le transport et le rgalage des limons

produisaient une baisse notable de la teneur en eau.

1.1.2 - Analyses granule-mtriques

Le fuseau prsent sur la

f i g u r e

fait la synthse

de toutes les analyses effectues avant et pendant

les travaux.

On constate :

une prdominance de la fraction 10 100 mi

crons (50 70 % ),

une fraction argileuse importante : environ (1)

20 30 % d'lments infrieurs 2 microns,

une fraction sableuse le plus souvent rduite :

2 10 % d'lments suprieurs 100 microns.

A noter cependant que quelques chantillons mon

trent un dveloppement exceptionnel de la fraction

(1)

C ompte tenu de la prcis ion de la mthode s dimen

tomtrique.

3 5 7 9 11 13 15 17 19

21

23 25 27 29 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 1 3 5 7 9 11

13

15 17 19 21 23 25 27 29 1

3

5 7 9 11 13 15 17 19

21

23 25 27 2 9 30

J U I N J U I L L E T A OU T S E P T E M B R E

Fig. 2

T e m p r a t u r e s m a x i m a l e s ( d e - 6 h T.U. te jo ur a 6 h TU le le nd em ai n. )

Tem pr ature s minima les (de

1

8 h TU . la v eil le 18 h le jo ur )

Ha uteur des pr c ip i ta t io ns < d e 6 h T.U . le jour a 6h TU . le le ndem ain. )

1-5

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6/24

module

AFNOR

Liant hydraul ique

W L

*

.

WL< 15

Liant bitumineu x- WL

10

0,5(mrr.)

fsi

f

8i

rirrrir i

rjAirrn

rr r~

Diamtres equivalents

( u )

A B C D D i f f ren t s traitsments en fonction de la g r a n u l emet ri e

ref: Di ebode nverfe st igungmi tka k

pa r Dr w

B R A N

D

( L a s tab i l isat ion dessois a la chaux )

Fig. 3 - Fuseau granulomtrique des limons d Orchies.

sableuse

;

c est

le cas,

semble-t-il

des

limons rpan

dus sur les derniers hectomtres du chantier, au

voisinage de la R.N.357 (courbe en pointill). Le

pourcentage

des

lments suprieurs

1 0 0

microns

y atteint 30 .

1.1.3 - Limites

d'Atterberg

Les fourchettes obtenues sont les suivantes :

W L

:

2835

W

P

: 18

20

lp

: 10 15

Elles sont caractristiques

des

argiles

peu

plasti

ques ( la limite des limons peu plastiques) de la

classification des Laboratoires des Ponts et Chaus

ses (L.P.C.), drive

de la

classification U.S.C.S.

*

1.1.4 - Analyse chimique

L analyse chimique d'unchantillon de limon typi

que a donn les rsultats suivants :

S i0

2

8 0 , 2 6

'

F e

2

0

3

2 7 9

FeO

0,01

A l

2

0

3

9 9 9

CaO

2 , 0 0

MgO

0 , 5 3

MnO

0 , 1 2

K

2

0

2 , 9 0

Na

2

0

1 , 9 0

C 0

2

0 , 0 4

so

3

0 , 0 2

S traces

1.1.5 - Compactage et portance

Sur laf i g u r e 4ont t reprsents :

le fuseau des courbes Procto Normal,

une

courbe donnant

la

variation

del'indice

por

tant avant et aprs immersion.

La teneur en eau optimale de compactage varie

de

1 3 5

1 5

pour

une

densit sche maximale

comprise entre 1 8 0 et1 8 9 .

Aprs immersion,l'indice portant chute pour deve

nir trs faible (infrieur 2) aux teneurs en eau

naturelles.

* Unified Soils Classification

System.

1-6

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7/24

C O M P A C T A G E P R O C T O R

C a t gor i e de com p a c t a ge

Teneur en eau

o p t i m a l e

D e n ot s ch e

m imale

P r o c to r nor m a

1 1

3,5 15

,0

V .

1,60 1,89

P r o c t o r m o d i f i e

15 20

Teneurs en eau

I ND I C E P O R TANT C B R

T

T e n e u r s e n e a u

op timum | _

1

T en eu rs en eau

nature l les

Fig. 4 - Fuseau des courbes Proctor normal

obtenues sur les limons d'Orchies (non traites).

1.2 - Identification de la chaux utilise

Dans le rgion Nord - Pas-de-C alais, la chaux est

fabrique dans des fours verticaux marchant au

coke ; cette production donne essentiellement des

roches (2). Or, pour traiter les limons, il convient

d'avoir un produit extrmement fin comportant un

pourcentage en chaux

vive

trs lev ; c'est pour

quoi le choix s'est port sur une chaux belge (rgion

de Namur) qui prsentait ces deux avantages :

C ette chaux vive arienne et grasse, est produite

dans des fours horizontaux chauffs au fuel sous

forme d'un 0/63. Aprs criblage, seule la fraction

40/63 est retenue pour tre moulue en 0/0,2 (3).

Sa surface spcifique Blaine leve (entre 6 300

et 8 000 cm

2

/g) permet un mlange intime avec le

sol, d'o une raction plus rapide avec

l'eau

conte

nue dans les limons.

Elle a la composition chimique suivante :

S i0

2

1,59 %

F e

2

0

3

0,28 %

FeO

CaO

MgO

MnO

K

2

0

N a

2

0

S 0

3

C 0

2

Perte

au feu

traces

91,00 % dont 68,28 % de chaux libre

(mthode Leduc)

0,77 %

traces

0,3 %

0,4 %

0,24 %

1,35 %

6,14 %

A noter que cette chaux extrmement divise est

sensible. la carbonatation et surtout l'humidit :

il convient donc de l'utiliser assez rapidement aprs

son arrive sur chantier et de prvoir un silotage

ad hoc (voir paragraphe 2.3.5.).

1.3 - Association chaux-limons

1.3.1 - Dshydratation du limon

L'extinction de la chaux vive diminue la teneur en

eau des limons.

1.3.2 - Ractions avec la fraction argileuse

Outre son action dshydratante, la chaux, une fois

teinte, ragit avec la fraction argileuse des limons.

La dissociation partielle de la chaux teinte en

cations C a++ et anions OH- modifie les forces lec

triques superficielles des minraux argileux et les

fait floculer, ce qui modifie la courbe granulomtri-

que en la dplaant vers la gauche dans sa partie

infrieure et donc agit sur la consistance (4) et les

paramtres de compactage.

Il y a enfin une amlioration de la rsistance

l'eau

des limons traits (5) : la chaux teinte, ayant

perdu sa forme cristalline en se dissociant, attaque

rait le rseau des minerais argileux pour donner un

gel d'hydrates et de silicates de calcium. Ce gel, en

collant les grains du sol, diminuerait sa sensibilit

l'eau. C ette phase gel cristalliserait progressivement

en une phase appele nolithe dont la valeur de

rigidification serait plus leve que celle de la phase

gel.

(2) On entend par roches>

forms en chaux.

les blocs de calcaire trans-

(3) La fraction 2/40 est rserve d'autres usages

(aciries, etc.) la fraction 0/2 trop impure est utilise en

agriculture pour l'amendement des sols.

(4) A. noter que l'indice de plasticit semble diminuer :

pour une teneur en chaux de 3 %, cet indice diminue d'un

point. C ette constatation sera vrifie ultrieurement.

(5) Rf. Bibliographique. Les problmes qui se posent

lors de l'emploi des sols limoneux et argileux comme mat

riau de construction des routes et au terrassement par

M. Brand dans Zement - Kalk - Gips - Dtsch, n 6 juin 1963.

1-7

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8/24

1.3.3 - Evolution des paramtres de compactage

La

figure 5

confirme les rsultats classiques pour

des teneurs en chaux croissantes et nergie de

compactage constante

augmentation des teneurs en eau optimales,

diminution des densits maximales.

Niveau de la nap pe sup erfi ci ell e avant exc ution des tranches

r

R N O R M A L

2 0

Teneur en eau

_ L1 MON SA- AD

V.

c haux

Densit

sche

/teneur

en eau

.1 1-

- J -- -

V

\

1

2

0

1,80

1 4 ,0

r -

V

\

1

2

5 1 , 75

1 5 , 5

r -

1 ,

3

6

1,72 1 7 ,0

g)

V

~

T

i

.....

1

i

.....

1

20

T ene ur en eau

Fig.

5 - Compactage en Laboratoire.

DEROULEMENT DU CHANTIER

ET MATERIEL UTILISE

Effectus de juin septembre 1966, les terrasse

ments ont concern 30 000 m

3

de limons dblays

et rutiliss en remblais aprs traitement la chaux

vive.

2.1

- Extractions des limons

Sur toute la longueur du trac et notamment dans

la butte o il a fallu dblayer, la nappe superficie lle

se situait 50 centimtres sous le terrain naturel.

x

r

v \L > creusement des tranches et pose des canalisations

noyes dans le sable.

6 1

LJ Terrassements gnraux un mois plus tard.

Fig.

6 - Excution des terrassements

Afin de la rabattre, on a ouvert le chantier en rali

sant les tranches destines recevoir les collec

teurs d'assainissement et les drains. Ces tranches,

creuses l'avancement, recevaient immdiatement

une couche de sable puis le collecteur, lui-mme

recouvert de sable pour le protger des boule-

ments. Les drains eux-mmes ont t poss aprs

la fin des terrassements, au moment de la mise en

uvre de la sous-couche de fondation.

La mise en place de ces tranches drainantes, un

mois environ avant le dbut des terrassements (voir

profil en travers

f i g u r e 6 )

a permis un rabattement

efficace de la nappe, que l'on a vrifi par divers

sondages. La nappe avait baiss de deux mtres

en moyenne et se situait quarante centimtres

en dessous du fond de forme.

Les dblais proprement dits ont t raliss en

les gerbant au bull puis en les chargeant sur camion

raison de 8 10 m

3

par camion. Il n'y a jamais

eu de difficult pour cette partie du chantier, proba

blement cause du rabattement de nappe.

2.2 - Transport des limons

Ds la fin de la priode de beau temps (cf.

f i g u r e 2)

qui avait facilit la mise en place des

collecteurs, le transport des limons de la zone des

dblais celle des remblais est devenu difficile

( f i g .

7 )

et il a t indispensable de raliser une

piste de chantier. C ette piste, large de 8 mtres, a

t ralise en dblayant au bull sur 20 cm, en trai

tant la forme obtenue, en ramenant les limons

dblays et en traitant cette deuxime couche. On

a ainsi obtenu une piste paisse de 40 cm qui a

support sans se dgrader le transport des 30 000 m

3

de limon.

La circulation des camions sur les remblais au

fur et mesure de leur avancement n'a pos aucun

problme condition de reprofiler la partie super

ficielle souvent dgrade par celle-ci. Il faut remar

quer que la rsistance de la piste ou des remblais

a t d'autant meilleure que l'on a attendu plus

longtemps entre le traitement et l'ouverture la cir

culation sur la partie traite.

1-8

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

9/24

Fig.

7 - Transport des

limons sans piste sp

ciale aprs une priode

de pluie - Camion em

bourb.

4

A ra t io n

Trappe de

^ ^ y y , - MW/ / AW - A - - v^ZZ ^ X^ '" rglage mo bi le

Fig.

8 - Machine Ringhoffer,

2.3 - Traitement des limons

2.31 - Mise en uvre du limon

Le limon tait rpandu au bull par couches suc

cessives de 20 25 cm environ avant compactage,

partir des lieux de dchargement des camions. Un

profil en toit avec des pentes de 4 % permettait

l'vacuation des eaux mtoriques."

2.3.2 - Rpandage de la chaux

Le rpandeur utilis tait une machine type Rin

ghoffer (voir f i g u r e s 8 e t ) tracte par un camion

citerne l'alimentant en chaux.

Fig. 9 - R pandag e de la chaux la machine R inghoffer.

1-9

I

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

10/24

Fig. 10 - Dversement de chaux la lance dans une

zone trs humide

des

dblais (pour traiter

le

fond

de

forme).

C e rpandeur possdait

un

rglage manuel per

mettant des dosages de 7 28 kg/m

2

et un rglage

automatique assurant

un

rpandage pondral

uni

forme,

le

dbit tant asservi

la

vitesse d'avance

ment de l'engin.

Des contrles journaliers

de

dbit

ont

montr

le

bon fonctionnement du rpandeur.

A noter qu'en priode humide,

par

suite

de

l'hy

dratation

de la

chaux,

la

rampe

de

distribution

s'obstruait.

Il a

donc fallu systmatiquement vider

le

rpandeur

de son

contenu

la fin de

chaque jour

ne

de

travail.

Pour

une

bonne marche

du

chantier,

il

fallait deux

camions citernes,

l'un se

remplissant

au

silo, pen

dant

que l'autre

entranait

la

machine distributrice.

La distance entre

le

chantier

et le

silo tant faible

(dans

le cas

particulier,

1 km en

moyenne),

le

nom

bre

de

deux camions pour

une

rpandeuse

est un

minimum et il sera essentiel d'en tenir compte pour

les chantiers

venir

; par

ailleurs,

il

faudra recher

cher

amliorer encore

la

vitesse

de

remplissage

des camions.

Pour traiter

le

fond

de

forme

en

dblai,

le

mme

processus

a t

utilis

en

gnral

;

dans

les cas

assez difficiles,

on a d

faire remorquer

le

camion

porteur

de

chaux

par un

bull lger, tandis

que

pen

dant

une

priode trs pluvieuse, aucun engin

ne

pouvant passer,

on a t

contraint

de

procder

l'avancement

de la

manire suivante

: la

chaux tait

dverse la lance en avant du camion au dosage

trs approximatif

de 2

(voir figure

IO) ce qui

formait

une

couche superficielle juste assez rsis

tante pour permettre

le

passage

du

camion

et de la

rpandeuse

; un

premier malaxage sommaire tait

ensuite effectu

et le

traitement tait repris comme

sur

le

reste

du

chantier. C ette mthode

a

permis

de

ne

pas

arrter l'atelier

de

traitement malgr

des

zones o la teneur en eau montait jusqu' 50 .

La teneur

en

chaux moyenne dans

ces

zones dli

cates

a

rarement dpass

6 .

2.3.3

-

Malaxage

Divers malaxeurs

ont t

essays successivement.

C 'est cette partie du chantier qui pose le plus de

problmes

sur le

plan d'une part

de

l'efficacit

du

malaxage, d'autre part

de la

protection

du

personnel,

particulirement lors des priodes de temps sec o

la chaux vive

est

souleve

par le

vent,

la

fois

aprs

le

rpandage

et

pendant

le

malaxage.

Les

deux principales machines essayes

ont t la

sta

bilisatrice Vgele

et le

rotavator Howard.

Stabilisatrice Vgele (figure n)

Le mlange

du

limon

et de la

chaux vive

a

dbut

en utilisant

une

machine Vgele dmunie

des

bras

de malaxage utiliss pour

la

fabrication

du

sable-

ciment.

L'engin

ne comportait que son scarificateur

(figure 12), arbre rotatif

sur

lequel sont fixes

des

dents d'assez fortes dimensions

(7 cm de

largeur)

et

largement espaces; la vitesse de r o t a t i o n

(112 tr/mn)

est

faible

et si

l'ensemble

de

cette

machine donne satisfaction pour

le

traitement

des

sables fins

et des

sols pulvrulents,

il n'en a pas

t

de

mme pour

le

traitement

des

limons

; la

chaux tait trs imparfaitement mlange au limon,

on obtenait

en

fait

un

amas

de

mottes

de

limons

de

3

15 cm,

enrobes

de

chaux.

Par

ailleurs

la

pro

fondeur de malaxage tait diminue (6) etavoisinait

15

cm ;

cette profondeur

se

rduisait mme

zro

aux endroits

o le

limon tait trop compact,

la

puis

sance

des

transmiss ions hydrauliques commandant

l'enfoncement

du

scarificateur tant insuffisante.

Rotavator

Howard (figures

13 et 14)

La stabilisatrice Vgele rduite

ne

donnant

pas les

rsultats escompts,

un

rotavator agricole mont

sur

tracteur pneus a t essay. Le malaxage obtenu

tait nettement meilleur mais l'paisseur

de la

cou

che malaxe manquait d'uniformit

: le

poids

de

l'engin n'tait pas

assez important pour assurer

un

enfoncement constant.

(6) Dans

les

sables

et

sols pulvrulents

le

malaxage

s'effectue avec cette machine sur unevingtaine de centi

mtres.

1-10

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

11/24

A

1-11

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

12/24

outeaux ajoutes

Fig.

15 - Rotavator Howard.

Fig.

16 - Compactage au rouleau pieds de mouton.

Par ailleurs, ce rotavator, qui comportait des

dents trop larges et trop espaces (voir f i g u r e 15),

a t modifi en lui ajoutant des couteaux droits

puis mont sur bull de 80 C V ce qui permettait une

vitesse de rotation de 230 tr/mn. A

l'aide

de cet

engin et en multipliant le nombre de passages le

malaxage a t nettement amlior mais sans

tou

tefois parvenir une trs grande finesse. Nanmoins

l'paisseur malaxe tait constante et comprise entre

17 et 20 cm n o n c om p a c t

Le limon ayant t rpandu au bull en couches

de 20 25 cm, et la profondeur d'action des engins

de traitement ayant t dans le meilleur des cas

de 17 20 cm, les couches de limon n'auraient

donc pas t traites sur toute leur paisseur comme

on l'aurait souhait. On peut penser cependant que

le rouleau pieds de mouton a poursuivi le ma

laxage sur toute l'paisseur de la couche.

2.3.4 - Compactage (figure 16}

Trois engins ont t utiliss :

un rouleau pieds de mouton Albaret - RT 20

non lest, d'un poids de 14 t, constitu de 2 billes

de 0,90 m de largeur comportant chacune 18

ran

ges de 3 pieds inclinables,

un rouleau vibrant Bomag BW 220-poids

vide 7 t ( f i g . 17),

un rouleau pneus Albaret Isopactor non lest

(ce dernier engin a en fait trs peu circul au cours

des terrassements).

De nombreuses mesures ont t faites pour dter

miner l'atelier type de compactage ; le compte rendu

en est fait au chapitre 3.2.3.3.

2.3.5 - Silotage de la chaux

Au dbut du chantier la chaux tait stocke dans

deux silos mobiles ciment (10 m

3

chacun). C e

stockage de 20 m

3

tait insuffisant pour assurer la

cadence du traitement (1 000

m/jour

de limon entra

nent une consommation de 40 tonnes soit 30 m

3

de

chaux).

Par ailleurs, le chargement des camions

citernes approvisionnant le rpandeur tait fait au

moyen d'une vis sans fin conue pour le ciment, qui

fonctionnait mal avec la chaux vive beaucoup plus

fine et ayant tendance bourrer : il fallait plus d'une

demi-heure pour charger les cinq tonnes du camion

citerne.

On a t conduit remplacer ces deux silos par

un silo vertical d'une capac it plus importante

(50 m

3

) se remplissant rapidement par le haut et

permettant un chargement rapide (de 5 10 minutes)

des camions citernes grce un systme d'aspira

tion de Venturi ( f i g u r e 18).

Fig. 17 - C ompactage au rouleau vibrant B omag

aprs passages du rouleau pieds de mouton.

1-12

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

13/24

Dchargement sous pression

du port eur

C apacit e du s i lo; 70 t

par gravite

triquea commande manueile

C ha rge men t du G.MX.

cite rne ca pac it 5t qui' sera attel

la machine R inghofter

temps de chargement 1 mn

3 - CONSTATATIONS

3.1 - Evolution, en fonction du temps, de la teneur

en eau aprs traitement, ramene 1 % de

chaux.

3.1.1 - Teneur en chaux dans les limons

Le dosage est indispensable si on veut apprcier

correctement l'volution de la teneur en eau : l'ht

rognit due un malaxage imparfait peut en effet

donner des teneurs en chaux variant autour de la

teneur thorique, malgr un rpandage correct.

Les limons d'Orchies sont exempts de carbonates

(7) (0,04 % ) et ont un pH de 7 ; la pH mtrie a

donc pu tre employe pour y doser la chaux : la

prsence de chaux dans le limon lve le pH du

mlange et la quantit d'une solution donne d'acide

chlorhydrique ncessaire pour ramener le pH 7

est proportionnelle la quantit de chaux prsente

dans le mlange.

La courbe d'talonnage

( f i g u r e i )

a t trace

de la manire suivante : 5,10 et 15 g de chaux ont

t dilus dans de

l'eau

distille ; le pH de ces

15g de chaux

k

C 1 5 _

100 150

1

1

1

1

1

1

i

i

1

1

1

1

1

1

1

1

1

(7) Les terrassements

n'ont

intress que la partie super

ficielle dcalcifie des limons (2 m en moyenne).

cm3 de HC I V

3

Fig.

19 - Dosage de la chaux par pH mtrie.

C ourbe d'talonnage.

1-13

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

14/24

2 2 l /

2

Temps en heures

Zone de 4 ca rts types representan tledomai

ne

de 95 '/.des

C ourbe moyenne mesures

Fig.

20 - Evolution aprs malaxage in situ de la chute de

teneur en eau du limon trait en fonction du temps pour

un dosage de 1 % de chaux.

solutions tait compris entre 12 et 12,5 et pour les

ramener au pH 7 il a fallu verser respectivement 43,

86 et 129 cm

3

d'acide chlorhydrique tendu au tiers.

Afin de vrifier que les limons ne ragissaient pas

avec l'acide, les 5, 10 et 15 g de chaux ont t

malaxs avec du limon de manire avoir 500 g

de mlange ; ces mlanges dilus dans

l'eau

distille

avaient toujours un pH entre 12 et 12,5 et les quan

tits d'acide ncessaires pour ramener ce pH 7

taient identiques celles des essais prcdents.

Sur le chantier, l'chantillon prlev aprs pas

sage du malaxeur tait divis en deux parties :

la premire de 500 g dilue dans de

l'eau

dis

tille servait au dosage de la chaux par

l'acide

chlorhydrique comme indiqu ci-dessus,

la deuxime de 200 g servait dterminer la

teneur en eau de l'chantillon.

Fig.

21 - Motte de limon entours de chaux.

Enfin une correction tait faite pour rapporter le

dosage en chaux au poids de matriau sec.

3.1.2 - Evolution des teneurs en eau

La figure 20 reprsente pour 1 % de chaux

l'abaissement en fonction du temps de la teneur en

eau aprs malaxage.

C ette volution tait suivie par des mesures de

teneur en eau en un mme point toutes les demi-

heures pendant une priode de trois heures aprs

le malaxage (chantillon de 0,5 kg).

Avant le rpandage de la chaux, une teneur en

eau avait t effectue (chantillon de 0,5 kg), ainsi

qu'un dosage de la chaux aprs le malaxage, afin

de pouvoir ramener l'ensemble des mesures au

dosage talon de 1 %.

On

constate

qu'au

bout

de trois

heures,

la

teneur

en eau baisse d'environ i pour

i %

de chaux.

La raction de dshydratation, rapide pendant la

premire heure, volue ensuite lentement.

La grande dispersion constate dans cette chute

de teneur en eau provient d'un malaxage imparfait

qui n'assure pas un mlange homogne chaux-limon

ainsi que l'illustrent les

figures 21 et 22.

On est en

prsence de mottes et de nodules desschs super

ficiellement par la chaux mais dont la teneur en eau

au cur

n'avait

pas diminu pour autant.

3.2 - Le compactage

3.2.1 - Considrations gnrales

Il est connu que le compactage doit augmenter

autant que possible la densit sche du sol mis en

uvre et que cette densit se compare aux densits

de rfrence obtenues par les essais Proctor. Pour

apprhender le phnomne, nous avons cherch

tudier l'influence d'une part de la teneur en eau,

d'autre part de l'nergie de compactage, sous les

deux aspects du type des compacteurs et de leur

nombre de passages.

Indpendamment du problme de l'nergie de

compactage dont nous parlerons plus loin, remar

quons tout de suite que l'volution des teneurs en

eau constate sur chantier (paragraphe 3.1.2 ci-

dessus) entrane pour le compactage les rgles sui

vantes :

si la teneur en eau avant traitement est inf

rieure l'optimum Proctor Normal mesur sur le

mlange limon + chaux, il faut arroser au milieu

du malaxage et avant compactage (cas rare dans

les climats humides),

si cette teneur en eau est gale l'optimum,

il faut compacter tout de suite aprs malaxage,

si elle est suprieure l'optimum, il faut doser

la chaux pour la ramener l'optimum et attendre

une heure avant de compacter (figure 20),

1-14

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

15/24

ig. 23 - Fraction de la densit maximale en fonction

de l'cartde la teneur en eau avec l'optimum.

- - - - - - - - - -

-

1

"1

X

.1

1

X

X

X

X

X

> X

X

L'introduction de 1 % de chaux produisant en

moyenne les effets suivants :

abaissement de la teneur en eau de 1 % (voir

paragraphe n 3.1.2),

augmentation de la teneur en eau optimale de

0,5 % (voir

figure 5 ,

il est facile de dterminer la teneur en chaux a

appliquer dans le dernier cas. Dans les deux autres

cas, la teneur minimale pour avoir la rigidification

signale au paragraphe 1.3.2 semble devoir tre de

2 %.

Afin d'apprcier la sensibilit du procd l'eau,

nous avons cherch estimer l'incidence d'un cart

de teneur en eau sur la densit finale. Pour cela on

a trac le graphique

exprimental (fig. 23)

obtenu

partir du

tableau

V*(8) en portant, en ordonne la

diffrence : (W optimum - W aprs traitement), et

en abscisse le rapport de la densit sche mesure

la densit sche de l'optimum Proctor Normal. Le

graphique reprsente ainsi la fraction de dens it

maximale perdue, en fonction de l'cartentre la

teneur en eau constate et la teneur en eau opti

male .

On vrifie, bien entendu, que la teneur en eau sur

chantier doit tre la plus voisine possible de la

teneur en eau de l'optimum Proctor Normal et

on constate, que la perte de densit s che est peu

prs de 1 de la densit

maximale

Proctor Normal

pour

un cart de

teneur

en eau de 2 ,

par rapport

la teneur en eau optimale. Le mlange limon-chaux

es t

donc asses

peu sensible

l eau, ce qui est capital

pour une technique employe sous un climat assez

pluvieux.

(8) Valeurs moyennes journalires des teneurs en chaux,

des teneurs en eau avant et aprs traitement et des den

sits, ceci sur deux priodes d'une dizaine de jours cha

cune.

se r e p o r t e r la f i n de l article.

1-15

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

16/24

16 0

_(7)Correspond a une m e s u r e de densit

avant pas sag e de s c o m p a c t e u rs R

CL

-Mesures effectues aprs 5passagesdu piedstiernouton _

du Bomag (sans vibration)

U 1

du

rouleau

pneus

W= 17,5V.

2-Mes ures effectu

ee s

a p r s

3-5-7-10-13-16

p a s s a g e s

du

pieds demo uton W=1 97 .

. Mesures effectues aprs 2passages du puxlsdemouton

1

du

Bomagtsans vibration)

5-9 durouleau apneus |

2 duBomag(sansvibration)

W

=19,57. |

. Mesures effectues aprs 1-2-4-6 10passages du piedsdemouton

i 1 I 1 I i I I I I 1

w = 1 6

-

5 , /

- I I

1 2

3 4 5 6 7

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18

N c m b r

de

passages

Fig.

24 - Variation de ds en fonction du nombre de passages

de diffrents engins de compactage.

3.2.2 - Planches exprimentales de compactage

Les premires mesures de densits (au gamma-

densimtre R. 18 pour la plupart) montraient une

dispersion importante autour d'une position centrale

assez infrieure au maximum obtenu au Laboratoire.

On a donc cherch dterminer le mode de com

pactage donnant les meilleurs rsultats compte tenu

de divers engins prsents sur le chantier :

un rouleau pieds de mouton (dont le degr

1

de recouvrement tait de ) ,

9

un rouleau pneumatique Isopactor ,

un rouleau vibrant type Bomag BW 220.

Trois tudes (9) de compactage ont donn les

rsultats suivants :

(9) Il ne nous a pas paru possible de faire des mesures

pour tracer des courbes Proctor - engins en raison des

difficults prsentes (ralentissement du droulement des

travaux, difficult d'obtenir des teneurs en eau homognes

dans la masse, risques d'intempries, etc. Il nous semble

que ce genre d'tude ne devrait tre ralis qu'avec un

quipement spcial (fosses du Centre d'Essais de Rouen).

3.2.2.1 - Planche n i (fig. 24)

Il s'agit de tests de compactage effectus au

dbut de la confection des remblais. Les divers

compacteurs passa ient la demande l'endroit des

mesures. Les rsultats sont consigns dans les

tableaux II

et reports sur les courbes de la

figure 5.

On constate que les courbes 1 - 2 et 4 donnent

une densit beaucoup plus leve que la courbe 3.

Ceci semble indiquer la grande importance du rou

leau pieds de mouton, pass respectivement 5 fois,

16 fois et 10 fois pour les courbes 1 - 2 et 4 ; ces

3 courbes amorcent un palier aux alentours du 7

e

passage du rouleau pieds de mouton, pour une

densit de 1,52 1,56.

La courbe 3, qui a t obtenue avec seulement

2 passages du rouleau pieds de mouton ,est beau

coup plus basse que les autres. On observe l'amorce

d'un palier immdiatement aprs les 2 passages du

rouleau pieds de mouton, palier situ une den

sit de 1,44. L'inflexion ascendante la fin de la

courbe 3 s'explique par une fermeture de la surface

due au passage du rouleau lisse.

3.2.2.2 - Planches 2 et 3

Elles ont t effectues de manire tester

l'ac

tion d'un rouleau vibrant type Bomag BW 220. Les

rsultats des mesures sont consigns dans le

tableau III

et reprsents sur la

figure 25.

Des impratifs de chantier ne nous ont, en gn

ral, pas permis d'effectuer nos mesures au-del de

6 passages.

Pour avoir des valeurs comparables il est nces

saire de diviser les mesures en deux familles ayant

des teneurs en eau du mme ordre. On constate

alors que les points de mme teneur en eau sont

presque tous contenus entre 2 courbes croissantes

qui semblent tendre vers la mme asymptote.

Fig. 25 - Variation de ds en fonction

du no mbre de pass ages d'un ro ulea u vibra nt Bo mag .

A p re s

2

p a s s a g e s

du picdsdemouton

P l a n c h e 2 -

1 8- SW S 16,5 7.

7

8 9

N o m b r e de passages

[.Pl anc he 3 =

1 7-SW

17,5

1-16

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

17/24

1,50

1,40

1,3 0

1,2 0

1,10

1 1 1 | i

M

1

M

_ 1

70.7

1

L .V . 1

T

1

I62.I7A ^

M .*

M

*16,3

I

6 ,9 , J

7

, ;

1S.

i

6 ,9 , J

7

, ;

1S.

' V

n ro.7

c ' V

0

i

0

60

_

_ i __ _

16,76,7

1

J

^1

17 9

-

x

17 917 9

y. c15. c15

' 4

5

.16 6

134

,H ,1

Apres malaxage

N o m b r edep a s s a g e s

l # - Z on e i n t r e ssa n t ler o u l e a u w \m Z o n e i n t r e s s a n t - Z o n e i n t r e s s a n t

I p i e o s d e r n o u t o n . i ler ou l e a u pn e u s - I lerouleau l isse

Fig. 26-Atelier de compactage-

Variation

de ds en

fonction

de :

8 passages

du

rouleau

pieds

de mouton,

6 passages

du

rouleau

pneus,

6 passages

du

rouleau lisse.

Par superposition,

on

voit que

le

fuseau

W=

17

est

lgrement plus haut dans l'chelle des

densits, quelefuseau W=18 %. C eci esten

accord avec

la

courbe Proctor,

et

peut faire penser

que pour un limon comme celui d'Orchies, on obtien

dra avec

6

passages d'un rouleau vibrant Bomag,

une densit comprise entre 1,54

et

1,62 pour

W=

18

et

une densit comprise entre 1,58

et

1,63

pour

W=

17 %, soit 93

97

du Proctor Normal.

On peut remarquer que ladispersion estbeau

coup moins grande quand

la

teneur en eau

se

rap

proche

de la

teneur optimale Proctor.

Il

faut ajouter

que toutes nos mesures ont t faites

au R. 18 et

que

la

source radioactive tait toujours descendue

danslemme trou.

3.2.2.3

-Planche

Les rsultats sont consigns autableau IVet

reprsents sur

lafigure 26.

C ette planche est relativel'atelier type de com

pactage conseill par certains ingnieurs allemands

:

8

passages

du

rouleau

pieds

de

mouton,

6

passages du rouleau

pneus,

4 6

passages du rouleau lisse.

La dispersion est assez importante, car par suite

d'une panne du

R.

18, les mesures ont t faites

au

densitomtre

membrane

; on

retrouve nanmoins

le mme type de fuseau, mais

il

croit jusqu'

la fin

du compactage,

au

lieu

de

prsenter un palier vers

le 10

e

passage.

A noter aussi que

la

dispersion des mesures est

beaucoup plus forteaudbutducompactage qu'

la fin. Cet atelier type donne en fin

de

compactage

des densits sches comprises entre 1,58

et

1,68

soit 93 99 duProctor normal. Ceciest

excellent,

car les

teneurs

en

eau reportes

sur la

figure 26

ct

de

chaque point exprimental sont

assez loignes

de la

teneur en eau optimale Proc

tor (voir

tableau I

ci-dessus relatif

la

perte

de

densit (0,51,5 )due

l'cart

delateneuren

eau

la

teneur en eau optimale (1

3

%).

Les essais des planches 1 - 2 - 3 donnaient des

pourcentages

de

densit

au

maximum Proctor res

pectivement

:

89 94

93

96

94 97

ceci pour des teneurs

en

eau voisines

de la

teneur

en eau optimale Proctor.

1-17

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

18/24

3.2.3

- Intrt du compactage au rouleau pieds de mouton

Aprs malaxage, le mlange se prsente sous la

forme de mottes de limon entoures de chaux (30

150 mm). Le passage d'un rouleau lisse ou d'un

rouleau pneus provoque l'aplatissement sans rup

ture de ces mottes ; seul un engin extrmement

lourd pourrait peut-tre les rompre et homogniser

le sol trait.

Le compacteur pieds de mouton, lui, ne travaille

pas uniquement par pression : tant donn que la

vitesse linaire de l'extrmit d'un pied de mouton

en mouvement est suprieure celle de son point

d'attache sur le rouleau (la mme vitesse angulaire

donne, bien sr, des vitesses tangentielles diff

rentes pour des rayons diffrents) il se produit un

martelage des mottes (d'o leur rupture) au moment

du compactage.

Aprs plusieurs passages, la partie infrieure de

la couche est trs bien compacte, il n'en est pas

de mme pour la partie superficielle soumise aux

effets d'arrachage des pieds. Il est donc ncessaire

de faire passer un rouleau pneus qui compacte

bien la partie suprieure de la couche grce

l'effet

d'enclume produit par la partie infrieure dj com

pacte ; cependant les dformations des pneus pro

duisent des cisa illements sur les 2 cm suprieurs ;

il faut donc fermer la surface avec un rouleau lisse

pour assurer l'coulement des eaux mtoriques.

I

I

1

i 1

1

1

\

a v e c i m m e r s i o n

1

1

^/ffffi2k

S a n s

" e m e r s i o n

I

1

^/ffffi2k

S a n s

" e m e r s i o n

_-Jp j . .-Jp j . .

1

]

i

I

f

d

M*

i

M*

W

* ,

i i

y.

-X-

K

Age en jours

Fig.

27 - Limon trait

Variation de l'indice portant en fonction du temps

d'autre part sur toutes les couches du remblai,

grce 2 sondages carotts en continu (profils 51

et 53).

L'un de ces sondages a t implant l o le

remblai atteint son maximum d'paisseur (2,65 m,

profil 53).

Les rsultats des essais sont consigns dans le

tableau V

et reports sur la

figure 27.

REMARQUE IMPORTANTE

Le rouleau pieds de mouton a un degr de

1

recouvrement de (10) (fonction de chaque engin);

R

il faut donc qu'il passe R fois sur la mme bande

sans retomber dans ses traces pour obtenir une

action complte sur toute la surface, par ailleurs, il

faut viter le travail d'arrire en avant, qui le ferait

repasser dans ses traces.

3.3. - Indice portant et rsistance

Aprs achvement, le remblai a fait

l'objet

d'un

carottage, au moyen d'une sondeuse Highway qui

pe d'un carottier hlices (11).

Sur ces carottes ont t raliss :

des poinonnements C.B.R.,

des essais de rsistance la compression

simple.

3.3.1 - Indice portant C.B.R.

Les prlvements ont port :

d'une part sur la dernire couche du remblai,

grce un carottage superficiel dans une zone

traite et compacte le mme jour (profils 53 60),

3.3.1.1.

-

Prlvement en surface, dans la dernire

couche

de remblai

Les poinonnements immdiats ont donn un

indice portant moyen de 18 (valeurs extrmes 6 et

45 - 20 mesures).

Aprs 4 jours d'immersion, l'indice portant

moyen tombe 15 (valeurs extrmes 6 et 23 -

10 mesures).

Aprs 8 jours d'immersion, l'indice portant

n'est

plus que de 11 environ (3 mesures).

Aprs 1 mois d'immersion, l'indice portant est

rduit 7 environ (2 mesures).

Aprs 3 mois d'immersion, l'indice portant

remonte 19 environ (2 mesures). A noter qu'il est

alors sensiblement gal l'indice portant moyen

avant immersion mais que le peu de mesures ne

permet pas d'accorder une valeur dfinitive cette

affirmation.

(10) Le degr de recouvrement d'un rouleau pieds de

mouton est par dfinition le pourcentage de la surface du

sol (comprise entre les extrmits latrales de l'engin) qui

reoit une application de charge lors d'une passe du rou

leau.

On peut l'assimiler au quotient de la surface totale

de contact des pieds (S') par la surface latrale du cylindre

S' R

circonscrit aux pieds (S). On a donc - g - = - y

(11) Les carottes ainsi prleves ont un diamtre de

152 mm correspondant exactement au diamtre intrieur

d'un moule C.B.R. Leur longueur est de 0,40 m.

1-18

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

19/24

Certaines carottes, conserves en containers

ouverts aux deux extrmits dans une salle degr

hygromtrique constant,

n'ont

t poinonnes

qu'aprs un certain temps :

Pendant le 1" mois, l'indice portant ne varie

pas notablement. La moyenne des 8 mesures effec

tues (2 3 jours, 2 6 jours, 2 12 jours, 1

24 jours et 1 30 jours) s 'tablit 19, comme pour

l'indice portant immdiat.

Aprs 3 mois de conservation, l'indice portant

augmente sensiblement (3 mesures - valeur moyenne

37 - valeurs extrmes 27 et 47).

C et accroissement est peut-tre d la transfor

mation de la phase gel en phase nolithe cris

tallise (voir paragraphe

1.3.2).

3.3.1.2. - Prlvements en profondeur, dans

toutes

les

couches de remblai

Les indices portants obtenus par poinonnement

immdiat varient de 4 14 (8 mesures). C es valeurs

relativement faibles, notamment pour les couches

profondes du remblai, s'expliquent sans doute par

un compactage mal adapt, en relation avec des

teneurs en eau un peu fortes (17 19 % ).

3.3.2 - Rsistance la compression simple

La rsistance la compression simple mesure

sur 6 carottes ges de 2 3 mois est de 1,1 bar

en moyenne, avec une tendue de 0,6 1,7 bar.

3.3.3 - Conclusions

Au vu de ces rsultats on constate :

une nette augmentation de l'indice portant

C.B.R. du limon trait,

une diminution notable de sa sensibilit l'eau.

4 - CONCLUSIONS GENERALES

L'exprience faite Orchies confirme que les

limons teneur en eau leve peuvent tre, mme

par temps pluvieux, utiliss en remblai en les

trai

tant la chaux vive. Tout

n'est

pas pour autant

rsolu et

l'effort

devra essentiellement porter sur la

mise au point d'un rpandeur sans danger pour le

personnel et d'un systme assurant un malaxage

efficace et homogne

( f i g . 28).

En ce qui concerne le rpandage, il faut s'orienter

vers une adaptation des appareils agricoles injectant

directement les engrais dans le sol ; la difficult

rside dans le fait que ces appareils injectent des

liquides ou des suspensions de solides dans un

liquide.

Le malaxage, lui, donne des rsultats assez ht

rognes et son amlioration acc rotrait certainement

le gain sur la teneur en eau pour une teneur donne

en chaux vive. Il conviendrait donc de raliser un

malaxeur plus satisfaisant comportant des pales en

forme de couteaux tranchants pouvant tre anims

d'une vitesse de rotation variable, lente pour les

premiers passages et rapide pour les suivants de

manire bien dsagrger les mottes de sol : ce

n'est

en effet pas en un ou deux passages du

malaxeur, aussi au point soit-il, qu'on arrivera

une bonne homognisation du mlange sol-chaux,

mais aprs un nombre de passages assez lev (de

l'ordre

de cinq probablement).

Les constatations faites propos du compactage

confirment tout l'intrt qu'il y a de compacter les

sols fins au rouleau pieds de mouton. Dans le cas

des limons, l'atelier idal semble tre le triptyque :

rouleau pieds de mouton,

rouleau pneus,

rouleau lisse.

Les autres points, ncessitant un examen, sont :

Le stockage de la chaux : pour un chantier

de 1 800

m/jour

il est raisonnable de prvoir un

stock pour trois jours de marche soit 200 t.

La qualit de la chaux, trs fine et riche en

C aO libre.

Les tours de mains de chantier : par exem

ple juger des meilleurs moments pour compacter :

immdiatement, ou une heure aprs malaxage.

Enfin du point de vue conomique, l'intrt du

procd est d :

l'conomie du terrassement complmentaire

ncessaire la constitution d'une bonne couche de

forme en dblai,

Fig. 28 - Aspect final aprs traitement - compactage termin

1-19

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

20/24

la possibilit de rutiliser les dblais en rem

blais ce qui dispense d'une mise en dpt et d'une

recherche d'emprunts toutes deux onreuses,

au gain dans les dlais puisqu'on est beau

coup moins souvent arrt par le mauvais temps.

A titre indicatif et dans le cas de remblais de

faible hauteur, l'conomie faite sur les terrassements

en traitant les limons est de 40 % (12) par rapport

la solution traditionnelle rgionale qui consiste sur

creuser sur toute la plate-forme de dblai pour

placer une couche tampon de 0,80 m de schistes

miniers entre le limon et la chausse et ne pas

employer en gnral les limons en remblai, ces der

niers tant alors constitus par exemple de schistes

miniers ou de cendres volantes.

(12) C ette conomie, rapporte au mtre linaire de

route termine (chausse 3 voies - 16 m de plate-forme)

est de

l'ordre

de 140 F.

TABLEAU

INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU

1 2 3 4

Date

C ouc he Ds

Teneur

en

chaux

x %

W %

avant

traitement

W %

aprs

traitement

Wopt

pour x %

de chaux

Topt '

/ 0

A W

15 4 ]

8 jui n 1,50

2,90

18,4

11,1 16,9 87

5,8

9 1,98 2,9 8 14,9 11,1 17 86 5.9

10

1,54 3,01

17,1

12,4

17

90

4,6

I l

1,44

3.31

15,6 12,3

17,2

84

4,9

13 1,47 3,17

18

12,1

17,1

86

5

15

2

1,47

2,60

18,1 9,8

16,8

85

7

16

2

1,46

2,59

21,2 85

18 2 1,61

3,13

20,3

18,5

17,1 93

1.4

4 juillet 4 1,57 2,6 0 19,9 17,4 16,8 91 0,6

5 4 1,49

3,28

19,8

16,3 17,2

87

0,9

6

5 1,49 3,0 4

22 ,4 17,5 17 87

0,5

8

6 1,64 1,96

21,6 18,5

16,5

87

2

1 1

7

1,54

3,30

23,2

20,2

17.2

90

3

13 7 1,57

2,7 4 19,2 15,7 16,9 91

1,2

15

4

1,50

1,96

21,6

18,5

16,5 87

2

18 8 1,63 2,46 21,2 19 16,75 94 2.3

20 8

1,51

1,80

24,1

19,8

16,3

85

3,5

24

3

1,48

3,63 20,6

17,4

17,3

87

0,1

26

1

1,38

1.91 24,5

14,8 16,5

79

1,7

28

1

1,60

5,49 24.5 16,7

17,8

94

1,1

1-20

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

21/24

TABLEAU II

VARIATION DE DENSITE EN FONCTION DU NOMBRE DE PASSAGES

DE DIFFERENTS ENGINS DE COMPACTAGE

Engins de

compactage

Nombre

de

passages

D

S

W

Pieds de

mouton

5 1,51

1,75

BOMAS

1 1,53

17,5

Compacteur

a

pneus

8

1,58

17,5

Compacteur

a

pneus

1

1

1,61

17,5

3

Engins de

compactage

Nombre de

passages

D

S

W

Pieds de

mouton

2

1,44

19,5

BOMAG

1

1,455

19,5

C ompacteur

a

pneus

5

1,49

19,5

C ompacteur

a

pneus

9

1,50

19,5

BOMAG

2

1,52

19,5

Engins de

compactage

Nombre de

passages

D S W

3

1,52

18,8

5

1,51

18,8

PIEDS

DE

MOUT ON

7

1,56

18,8

IEDS

DE

MOUT ON

10

1,59

18,8

13

1,59

18,8

16

1,59 18,8

4

Engins de

compactage

Nombre de

passages

D

S

W

1

1,33

6,3

PIEDS

DE

MOUT ON

2

1,40

16,3

PIEDS

DE

MOUT ON

4

1,46

16,3

PIEDS

DE

MOUT ON

6

1,46

16.3

10

1,55

16.3

d s aprs malaxage = 1,23

W

= 16,3

1-21

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

22/24

TABLEAU III

VARIATION DE DENSITE

EN FONCTION DU NOMBRE DE PASSAGES D'UN ROULEAU VIBRANT

C ot gauche

5' couche

C t droit

4

e

couche

Sur l'Axe

8" couche

C t gauche

2 couche

N de passages

ds W %

ds

W %

ds

W %

ds W %

ds

W %

1

1,45 18 1,55

19

1,52

20,4

1,6 19 1,38 16,3

1,45 18 1,52 16,2 1,58 19,4 1,58

17,9 1,56

16,7

2

1,50 18,5

1,57

18,9 1,57 19,1

1,41

17,2

1,50 17,4

1,55 17,5 1,56 16,9 1,56 22,1 1,48

17,5 1,58 16,8

3

1,55

18,2 1,59

19

1,58 17,8

1,58

18,55

1,50

17,7

1,60 18,28 1,62 16,8 1,58 22,4 1,58

17

1,58 16,8

4

1,56

17,6

1,54

18,5

1,62

17,3

1.58 17,9 1.59 18,5

1,58 18,27 1,60 17,2 1,58 22,1 1,65

16,5

1,56 17,3

5 1,60 18,59 1,59 18,8 1,62 17,3 1,55 17,8 1,52 18,7

1,58 17,27 1,66 16,5 1,46 22,6

1,68 16

1,58 17,1

6

1,62 18,10 1,60

18,8

1,54

17,8

1,55 16,6

1,54

18,6

1,61 18,6 1,73 16 1,55 16,9 1,55 15 1,60 17,5

7

1,60

19

1,60 17,5

8

1,56

18

1,62 17,5

9

1,61

18,6

1,63 17,7

10

1,56

19

1,62 17,2

Rouleau vibrant BOMAG 7 t - 40 CV

Teneur en chaux 2,73 % < c < 2,82 %

1-22

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

23/24

T A B L E A U IV

ATELIER DE COMPACTAGE TYPE

Aprs

Passages Pieds de mouton

Passages

du

rouleau

i

pneus

Passages

du

rouleau lisse

malaxage

2

4

6

8 2

4 6

2 4

6

Profil

ds

1,44 1,52 1,50 1,50

1,62

1,20 1,65

1,5 1,57

1,67 1,62

60

W

24, 5 14 16,9 17,1 17,4

20,9

17 13,5 13,7

13,6 14,1

Profil

ds 1,46 1,46 1,42 1,53

1,62

1,57

1,59 1,63

1,67

1,67

1,7

60/61

W

22 17,7

17,5

15,2

16,2

16,7

16,3

13,8 13,4

14,9

14,7

Profil

ds 1,16

1,32

1,28 1,21

1,28

1,37

1,67 1,45 1,50

1,65

1,67

61

W

17,9 16,7

17,7 17,9

16,1

14,4

10,7 14,8

15,2

14,4

16,6

Profil

ds 1

1,14

1,50 1,37 1,47 1,47

1,48

1,66

1,56 1,59

1,67

61/62

W 15,5

15,5

15,8 16

18,3

1

1,2

10,7 14,2

12 12,7

13.4

Degr de recouvrement dupied de mouton

TABLEAU

V POINONNEMENT SANS IMMERSION

aprs un certain temps de conservation degr hygromtrique constant

Profil

Profondeur

Temps

de

conservation

en jours

Teneur

en eau

en

Chaux

en

Indice portant

C.B.R.

53

0.00

- 0,40

0

0

17

18,3

4,61

9,36

17

8

55

0,00 - 0,40

3

3

17

16,5

2,76

2,94

16

32

56

0,00

- 0,40

6

6

19,7

18,3

3.76

4,97

10

13

58

0,00 - 0,40

12

12

20

21,2

2.33

3,59

31

27

57

0,00

- 0,40

24

16,9

3,52

10

7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier

24/24

TABLEAU V

POINONNEMENT AVEC IMMERSION

Indice Portant C.B.R.

Profil

Profondeur

Teneur en eau

Densit C haux

Profil

Profondeur

Dure d'immersion enjours

en sche en

Avant Aprs

immersion immersion

54

0,00 - 0,40

4

17,6

1,60 5,27 10

6

0,00 - 0,40

8 20 1,51 3,07 20

1

1

56

0,00

- 0,40

4

15,6

1,70

9,81 19

21

0,00

- 0,40

4

14,9

1,80

5,28 13

13

57

4

15,3

1,70

1,94

45 17

4

15,2

1,60

4,09

31

9

58

4

15,5

1,77 4,5 5 29

23

4

14,7

1,77

5,03

20

17

55

0,00

- 0,40

8

17,8

1,61

20,01

24 10

8

17,4

1,57

12,2

23

13

54

0,00

- 0,40

30 16,1

1,54

2,68

13

4

30

15.9

1,60

4,86

6

10

59

0,00 - 0,40

90

15,9

1,66

17.08

13

13

90

16,7 1,65

1,22

27

26

60

0,00

- 0,40

365

14 1,69

non

16 essai

365

13 1,62

dtermin

12 en co urs

POINONNEMENT IMMEDIAT SANS IMMERSION

TABLEAU V

s u r

des carottes prleves dans toutes les couches du remblai

Profil Profondeur

Teneur

en eau

Densit sche

Indice portant

en

Densit sche

C.B.R.

53 0,00 - 0,40

17,8

1,70

13

0,45

- 0,85

18,6

1,78

10

1,35

- 1,75

18,6

1,84

4

1,80

- 2,20

19,3

1,80

4

2,25

- 2,65

16,8

1,80

6

51 0,45 - 0,85

17,7

1,73

8

0,90 - 1,30

18,6

1,67

14

1,35 - 1,75

15

1,73

10

17

0,00 - 0,40 -

20

1,75

5

56

0,00

- 0,40

9,1

1,77

23

19

0,00

- 0,40

15,5

1,80

4

1-24

Ri gen fr i er 1967