Les pouzzolanes et les basaltes

Mise en évidence
des propriétés
pouzzolaniques
des basaltes
J.-C. MONTVENOUX
Directeur du Laboratoire régional
de Clermont-Ferrand
J.-M. GEOFFRAY
Assistant
Laboratoire régional de Clermont-Ferrand
L A technique des graves-pouzzolanes-chaux,
utilisée depuis plus
de 5 ans tant en chaussées neuves
qu'en renforcements coordonnés,
a fait l'objet de nombreuses
études en laboratoire et de constatations
sur chantier.
Dès 1970, les différences constatées
dans les performances mécaniques
obtenues avec des roches
de diverses natures nous permettaient
de penser que certaines roches,
telles que les basaltes,
étaient dotées d'un pouvoir pouzzolanique
plus ou moins marqué
et semblaient participer au phénomène
de prise : les mêmes basaltes,
successivement traités par
des pouzzolanes dont les réactivités
à la chaux étaient très inégales,
ne montrent aucune différence
sensible de comportement.
Cette constatation établie aussi
bien en laboratoire que sur chantier
permettait donc de formuler
l'hypothèse d'une participation au
phénomène de prise des basaltes
eux-mêmes.
Cependant, la vérification de cette
hypothèse posait de sérieux problèmes
du fait de la présence de
matériaux susceptibles de réagir
individuellement avec la chaux
qui leur était associée et des
rôles respectifs des basaltes et
des pouzzolanes dans la granulan
t e des mélanges.
Au terme de cinq années d'études
effectuées au laboratoire et d'expérimentations
sur chantier, cette participation
semble bien être confirmée.
De plus, les qualités de ces liants,
constitués uniquement par des sables
broyés basaltiques et par de la
chaux, sont parfaitement comparables
à celles des liants pouzzolaneschaux
traditionnels.
Le programme de ces études avait
pour seul objectif de démontrer
l'existence du pouvoir pouzzolanique
des basaltes et, de ce fait,
il a recouvert plusieurs aspects du
problème posé, puisqu'il convenait
:
— de chiffrer la participation de
ces basaltes à la prise du liant,
lors de leur traitement par les
pouzzolanes-chaux ;
— de vérififer qu'à la limite l'absence
de pouzzolane dans le liant
n'entraînait pas de perturbations
trop sensibles au niveau des performances
de la grave traitée ;
— enfin, de démontrer que ces
basaltes une fois broyés et associés
à la chaux étaient bien susceptibles
de donner des liants
pouzzolaniques intéressants en
technique routière.
Bull. Liaison Labo P. et Ch. - 78 - juil.-août 1975 - Inf. 1651
Cette nouvelle technique routière
pourra présenter bon nombre
d'avantages dans des départements
pourvus de basaltes et
n'ayant pas, à proximité, de carrière
de pouzzolane.
Caractéristiques des basaltes
Avant de détailler l'ensemble des
études qui ont conduit à confirmer
l'existence de la pouzzolanicité
des basaltes, il convient de
revenir -sommairement sur leurs
principales caractéristiques géologiques,
physiques et chimiques :
la connaissance de ces divers paramètres
permettant de mieux
établir les similitudes entre basaltes
et pouzzolanes et de mieux
appréhender les qualités pouzzolaniques
de ces matériaux.
Données géologiques
Les basaltes sont les roches effusives
les plus répandues dans le
monde, puisqu'ils forment de très
puissantes coulées sur tous les
continents et notamment en
France, dans le Massif central.
Ces basaltes se présentent généralement
sous la forme de roche
compacte, de couleur très sombre
(noire le plus souvent). Ce sont
des roches à équilibre de silice,
très riches en plagioclases basiques.
Leur examen au microscope
permet de distinguer une multitude
de microlithes entourés de
verre amorphe.
Caractéristiques physiques
La masse volumique des basaltes
est très élevée, puisqu'elle dépasse
2,8 kg/dm 3 pour atteindre 3,2 kg/
dm 3 pour les plus denses. Leur
porosité demeure de l'ordre de
1 %.
La dureté de ces matériaux est
très élevée, puisque les coefficients
Los Angeles ne varient qu'entre
12 et 18 et les coefficients inicro-
Deval humides ne fluctuent qu'entre
5,5 et 15,5 pour les produits
connus. Les basaltes constituent
donc des matériaux de très bonne
qualité pour la construction routière.
Caractéristiques chimiques
La composition globale des basaltes
est très voisine de celle de»
pouzzolanes, malgré une basicité