Etude multi-échelle de la réactivité des altérites lors du traitement à la chaux

par Laure Delavernhe

Thèse de doctorat en Mécanique des solides, des matériaux et des surfaces. Chimie des matériaux

Sous la direction de Guy Ouvrard et de Dimitri Deneele.


  • Résumé

    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. Plusieurs chantiers de terrassements dans le Nord-Ouest de la France rencontrent des difficultés avec des sols fins résultants de l’altération de sédiments du massif Armoricain ne satisfaisant pas les exigences mécaniques et de stabilité, même traités classiquement avec de la chaux et / ou des liants hydrauliques. L’approche multi-échelle mise en oeuvre dans ce travail nous a mené à caractériser la forte sensibilité à l’eau de ces matériaux, propriété critique pour la réalisation de déblais notamment. Un effet composite entre les minéraux de kaolinite et de muscovite à l’origine de cette sensibilité à l’eau a été mis en évidence par l’étude des interactions en suspension de ces deux minéraux. Les gains de cohésion des matériaux développés lors de leur traitement à la chaux permettent d’envisager leur valorisation sur chantier en respectant quelques précautions. La discussion de la nature des différentes forces de cohésion dans les matériaux naturels et traités permet de proposer plusieurs hypothèses pour expliquer l’évolution particulière des performances mécaniques de ces matériaux par rapport aux sols développant classiquement de bonnes performances.

  • Titre traduit

    Multi-scale study of highly weathered soils reactivity versus lime treatment


  • Résumé

    Nowadays interest of environment protection and sustainable development is growing up, leading to improve natural resources management. Land settlement, and more precisely earthworks, is directly concerned with this new policy in order to limit using of external materials with an objective of « no adding - no waste ». Nevertheless, some crude soils as soft clays or clayed silt do not satisfy geotechnics criteria for a safe use. Several earthworks on North West of France have met difficulties with fine grained soils from high weathering sediment from Armorica massif. These soils do not check mechanical and swelling requirements even if they are treated with different common mixtures of lime and/or hydraulic binders. The multi-scale characterisation performed during this study allows us to understand the high water sensibility of these materials which is their main critical property. A composite effect between kaolinite and muscovite minerals responsible for their water sensibility is evidenced at macroscopic scale. It has been confirmed by clay minerals interactions in colloidal suspension. Improvements of soil cohesion obtained by lime treatment allow us to envisage their use on earthwork site if some cautions are taken. Discussions about different strength cohesion nature for crude and treated soils underline several hypotheses for explaining peculiar mechanical properties development compared with classical sustainable materials.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (183 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 159-164.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2011 NANT 2083
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