Les pouzzolanes et les basaltes

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POUZZOLANES ET BASALTES Traitement des sables alluvionnaires par le liant pouzzolanes-chaux RÉSUMÉ J.-M. GEOFFRAY Assistant R. VALLADEAU Technicien supérieur Laboratoire régional de Clermont-Ferrand Le traitement des sables par le liant pouzzolane-chaux permet d'obtenir des mélanges à durcissement progressif et dont la portance immédiate est excellente. La fabrication et la mise en œuvre ne posent pas de problèmes particuliers. Le développement de cette technique est assez fortement tributaire des contraintes économiques et ne pourra être assuré que si l'on parvient à en réduire le coût, notamment par une diminution des dosages en chaux. MOTS CLÉS : 33 - Sable - Alluvlon - Roulé - Traitement des assises - Pouzzolane - Chaux - Mélange - Composition du mélange - Résistance - Mécanique - Portance - Fabrication - Mise en Œuvre - Essai. Résumé de l'article de MM. Lambert et Rieu La place des graves-pouzzolanes-chaux en technique routière L'utilisation des sables dans la construction des chaussées présente un très grand intérêt. Leur traite ment au laitier granulé s'est déjà largement répandu, en particulier dans les régions riches en sables. Bien que la région d'Auvergne dispose de réserves abondantes en matériaux de carrière de qualité, il se consomme néanmoins une quantité importante de granulats alluvionnaires pour les besoins du bâtiment, ce qui conduit à un excédent de sables roulés 0/2. Cet état de fait a conduit en 1973 à reconsidérer les conditions d'emploi de ces matériaux et à les traiter à la pouzzolane sur le chantier de la sortie est de Clermont-Ferrand. Le sable utilisé se présente sous la forme d'un sable alluvionnaire provenant du. val d'Allier et présentant une forte teneur en éléments basaltiques (50 % envi ron) ; les stocks invendus de ce matériau croissent sans cesse du fait de la présence locale d'un grand nombre de matériaux de qualité supérieure et de prix de revient guère plus élevé. Le problème posé consistait donc à trouver une utilisation routière pour ce sable inutilisé. Nous nous proposons donc de montrer ici que les sa bles alluvionnaires du val d'Allier peuvent être traités par les liants pouzzolanes-chaux et développer alors des performances suffisantes pour un emploi en cou ches de fondation de chaussées à fort trafic. 86 CONSTITUANTS Sables Deux sables distincts ont été utilisés pour la recompo sition du sable destiné au traitement : — un sable 0/2 du val d'Allier, qui constituait une quan tité considérable de matériau invendu; — un sable de concassage 0/6 de même origine, dont l'emploi étaita priori justifié par la nécessité d'incorpo rer un agent correcteur de granularité pouvant occa sionnellement jouer un rôle d'agent de cohésion. Le sable roulé provenait de la ballastiène FGTP située sur les rives de l'Allier près de la commune des Martres-d'Artière dans le département du Puy-de- Dôme. Ses principales caractéristiques sont indiquées dans le tableau I. TABLEAU I Caractéristiques du sable roulé 0/2 Equivalent de sable 80 Teneur en matières organiques traces Teneur en basaltes (%) =* 50 Teneur en fines (%) 1 Granularité fig. 1 Bull. Liaison Labo. P. et Ch. - 93 - janv.-févr. 1978 - Réf. 1845
s 1 0 0 § 90 1 80 Ê 2 70 « 60 Ol ra £ 50 u o 40 30 GRAVIERS GROS SABLE Sable de concassage Sable roulé SABLE FIN 20 I mm 20 10 5 2 1 0,5 0,2 0,1 bOU 20/J 10 Fig. 1 - Courbes granulométriques des sables avant traitement. Le sable de concassage 016, de même origine, que le précédent présentait les caractéristiques du tableau II. TABLEAU II Caractéristiques du sable concassé 0/6 Equivalent de sable 65 Teneur en fines (%) 5 Granularité fig. 1 Pouzzolanes Les pouzzolanes retenues pour la réalisation de ce chantier provenaient du puy de Corent situé au sud-est de Clermont-Ferrand. Elles se présentent après élabo ration sous la forme d'un sable 0/4. La granularité de ce sable (fig. 2) permet de constater la faiblesse des te neurs en fines inférieures à 80 fi, puisque celles-ci va rient entre 4,9 et 9,3 % alors qu'une valeur de 12 % est 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 O mm 20 GRAVIERS 5 GROS SABLE SABLE FIN 10 2 1 0,5 0,2 0,1 50U 20p Fig. 2 - Courbe granulométrique du sable 0/4 élaboré avec les pouzzolanes de Corent. habituellement exigée pour la constitution des liants pouzzolanes-chaux. La densité apparente de ces pouzzolanes est en moyenne égale à 1,06. Du point de vue de leur réactivité à la chaux, ces pouz zolanes se caractérisent par un démarrage de prise relativement précoce, puisque les résistances à la compression simple, déterminées sur éprouvettes de liant (80 % de pouzzolanes à 12 % de fines et 20 % de chaux aérienne éteinte), atteignent 100 bars avant 60 jours, comme l'indique la figure 3. Cependant, les performances finales demeurent assez limitées (Rc = 165 bars à 1 an). . Rc (bar) 14 28 60 90 120 1 50 180 Fig. 3 - Résistance à la compression en fonction du temps des pouzzolanes de Corent. Chaux La chaux utilisée pour les études est une chaux aé rienne éteinte provenant de Terrasson. Ses principales caractéristiques sont données dans le tableau III. TABLEAU III Caractéristiques de la chaux Teneur en CaO libre globale (%) — ATPS — méthode Leduc 61,75 62,50 Passant au tamis de 80 fi(%) 99 Cette chaux répond parfaitement aux normes SETRA- LCPC actuellement en vigueur. ETUDE DE TRAITEMENT Formulation Le sable destiné au traitement a été recomposé dans une première phase d'étude dans les proportions sui vantes: — 70 % de sable roulé 0/2, — 30 % de sable de concassage 0/6. Trois modes de traitement ont été retenus pour les premières études de laboratoire (tableau IV). 87
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