Impact des sollicitations climatiques sur un sable traité au ciment
Alice Wassermann  1, *@  , Adel Abdallah, Olivier Cuisinier@
1 : Laboratoire Énergies et Mécanique Théorique et Appliquée
Université de Lorraine, Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7563
* : Auteur correspondant

Après leur construction, les ouvrages géotechniques impliquant des sols traités sont soumis à des sollicitations climatiques qui peuvent altérer les effets du traitement en dégradant les liaisons cimentaires. Il est donc essentiel de prendre en compte la durabilité des sols traités dans le processus de conception de ces ouvrages. Cette étude se concentre sur l'impact des cycles hydriques, dans la perspective de proposer une loi de comportement adaptée capable de reproduire le comportement observé à long terme des matériaux traités.

Un sable de classe B1 traité avec 1% et 4% de ciment a été utilisé dans cette étude. Deux types de cycles hydriques ont été suivis pour évaluer l'impact de l'intensité du cycle sur le comportement mécanique. Les cycles de type I dérivent de l'ASTM-D559 (passage à l'étuve et immersion), les cycles de type II consistent à imposer la succion par le contrôle de l'humidité relative. Des essais triaxiaux CD ont été réalisés après 0, 1, 3, 6 et 9 cycles. Les résultats sont analysés en introduisant un paramètre spécifique qui est le taux de liaison, ηbond, qui permet de quantifier explicitement les effets du degré de cimentation sur le comportement mécanique.

Les résultats avant cycles montrent que les éprouvettes traitées à 4% de ciment présentent un ηbond maximal environ 4 fois supérieur à celles traitées à 1%.
Les premiers cycles de type I semblent imposer la majeure partie de la dégradation des liaisons cimentaires dans le cas des éprouvettes traitées à 4%. Les cycles de type II ne semblent pas induire une dégradation significative pour le dosage à 4% tandis que les cycles de type I induisent une diminution d'environ 20% de ηbond. Cette diminution semble être due à l'effet des premiers cycles (1 à 6). En termes de résistance, après le premier cycle, les éprouvettes à 4% de ciment perdent environ 15% de résistance puis 4% après les cycles suivants. La tendance semble être inverse pour le dosage à 1% puisque ηbond varie peu jusqu'au 6ème cycle puis diminue au-delà pour quasiment s'annuler au bout de 9 cycles de type I. Dans le cas du traitement à 1%, la perte de résistance est d'environ 25% entre le cycle 1 et le 9 mais la dégradation majeure semble se produire entre les cycles 6 et 9.
Pour les cycles de type II, les effets de la dégradation sont principalement visibles sur les éprouvettes traitées à 1% de ciment et particulièrement sur le comportement volumique où une baisse de module continue est constatée en fonction des cycles.

Ces résultats permettent de montrer l'impact de l'amplitude et du nombre de cycles hydriques sur la dégradation des sols traités en fonction du degré de cimentation. Des essais en cours avec un dosage intermédiaire et un plus grand nombre de cycles permettront de vérifier ou compléter les tendances observées.

 

Mots-clés : Sols cimentés, Sols traités, Durabilité, Cycles séchage-humidification, Essais triaxiaux


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