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TERRfSSEmEfTS
ROUTERS
Impermabilisation des plates-formes
de terrassement
Daniel PUIATTI
Ingnieur
Service des tudesetrecherches internationales
Laboratoire central des PontsetChausses
Alain QUIBEL
Ingnieur
C entre d'exprimentations routiresdeRouen
RSUM
Onrecommande souvent d impermabiliser les
plates-formes de terrassement alors qu'on
ignore
l efficacit des techniques disponibles.
Face cet
tat
de fait, les auteurs de l'article
ont
cherch
connatre l tat
actuel des
choses
soit par une
tude
bibliographique,
soit par des essais en semi-grandeur raliss
au CER(Centre d exprimentations routires)
de
Rouen.
Les rsultats de l tude
bibliogra
phiquesont dcevants car on y trouve peu de
rfrences spcifiques
aux terrassementspropre
ment dits. Par contre, la premire sried'essais
raliss
au
CER
apporte des informations et
mmedesrvlations intressantes.
L'article
rappelle tout
d'abord
qu'une bonne
fermeture des surfaces peut limiter les
risques de pntrationde l'eau dans des
propor
tions intressantes. Le traitement aux liants
hydrauliques modifie la permabilit : le
traitement la chaux l'augmente, le traitement
au
ciment, ou mixte chaux-ciment, la diminue.
Lesenduits superficiels de type monocouche ou
bicouche,
avec ou sans cloutage
pralable,
qui
sont bien souvent des transpositions pures
et simples de formules pour chausses, sont
d'une efficacit douteuse, voire nulle, cause
de la perforation du voile tanche par les
gravillons.
Un simple voile de bitume avec
sablage est de beaucoup plus efficace, mais
se pose alors le
problme
de la
rsistance
au
trafic.
Les membranestanchessont actuelle
ment peu utilises; elles sont par ailleurs
fragiles.
Les hydrophobants sont plus utiliss
jusqu'ici dans les travaux paysagers que dans
les travaux routiers.Leur efficacit
pour
une
priode de courte dure est certaine mais les
essais doivent
tre
poursuivis. Il
existe
enfin
beaucoup d'autresproduits
qu'on
nousprsente
comme des stabilisants ou des
impermabi
lisants et qui n'ont bien souvent aucune de ces
vertus.
L'avis
d'un laboratoire peut treutile.
MOTS CLS :
51 -
Remblai
-
Dblai
- Sol de
fondation -tanchit Traitementdes
sols
-
Chaux - Ciment - Mixte mlange) Enduit
superficiel
- Bitume -
Rpandage
-Sable
Hydropholant-Essai -/Membrane.
E n
matire de terrassement, il est couramment admis
qu'une impermabilisation
superficielle est
ncessaire
pour
viterqu'une
plate-forme sensible aux
intempriesperde
ses
qualits mcaniques cause des
eaux
mtoriques. Dans
certains cas de plates-formes enmatriaux sensibles l'eau,
mais ne risquant pas de s'humidifier par la
nappe,
la RT R
(Recommandation pour les
terrassements
routiers, SETRA-
L C P C , 1976) envisage mmelapossibilitde rduire l'pais
seur
des couches de forme en matriaux graveleux faible
ment
pourvus en fines (D
2
, B
3
) ou faiblement argileux et
donc plus
dlicats
(B
4
, C
2
), condition qu'ils soient imper
mabiliss en surface et qu'ils le soient de faon sre .
Tout leproblmeconsiste dfinir cequ estune imperma
bilisation sre.
A cet effet, nousavons effectu une tude bibliographique
complte par une enqute auprs de nombreux organismes
trangers pour faire un recensement des diffrentes mtho
des pratiques et, si possible, de leur efficacit.
Par ailleurs,
nous nous
sommes appuys sur les rsultats
d une
srie d'exprimentations en semi-grandeur sur
planches
d'essais
qui ont t
ralises
au CE R (Centre
d'exprimentations routires)
Rouen.
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Bull, liaison LaboP. etC h . - 1 22- nov.-dc. 1982- Rf.2756
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i1
coeffi
cient de
-ruisselLement ( )
50-_
80 90
B
c
I
T-
100
TdOPN
Fig.
3-
Variation
du
coefficient
de
ruissellement avec
le
taux
de
com-
pactagedes10cmsuprieurs.
Fig.4-Diffrencesdecompactageen partie suprieureen fonction
du matriel employ.
en raison des actions de cisaillementd v e l o p p e s sur
parfois plus que les 10 cm s u p r i e u r s (fig. 4).
C e l a a eu notamment comme c o n s q u e n c e pour le
l i m o ndep r s e n t e rdes lamelles horizontales de 1
2 cm d p a is s e u r , visibles au d m o n t a g e de la struc
ture(fig. 5)j u s q u 15 20 cm de profondeur. On ne
trouve pas un p h n o m n e de cette ampleur avec le
rouleau pneus, qui permet de densifier plus de
100 % 7 d
0 P N
les 10 cm s u p r i e u r s :
quand le
taux
de compactage
en partie s u p r i e u r e
passede 95 100
H
JPN
e
coefficient de ruisselle
ment dansce cas de m a t r i a u passe d'une valeur
fa i
ble : 20
,
une valeur i n t r e s s a n t e : 50 % ;
l'absence de
pente
(transversale, mais peut t r e aussi
davantage longitudinale) favorisant l c o u l e m e n t de
la fraction qui ruisselle conduit des stagnations de
flaques plus ou moins importantes, bien v i d e m m e n t
PLANCHES
A et C
compactes auvibra nt
3
compacte
au
pneu
Fig.
5 -Influencedumodedecompactagesur lastructureensurface
pour
le
type
de sol
test.
p r j u d i c i a b l e s au coefficient de ruissellement global
q u ipeut la l imite tre nul. E n outre, ces stagnations
provoquent une h t r o g n i t des teneurs en eau du
so l en surface au niveau des zones d'accumulations,
pouvant amener d'une m a n i r e plus p r c o c e les d i f f i
cu l t s de t r a f i cab i l i t et les a r r t s de chantier.
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I lest o b s e r v que le traitement la chaux seule m u l t i
plie par un facteur 10 la p e r m a b i l i t du l i m o n natu
r e l ,
et que le traitement mixte chaux-ciment
r a m n e
la
p e r m a b i l i t une valeur i n f r i e u r e celle du l i m o n
naturel, bien que la p o r o s i t soit plus leve dans le
cas du sol
t r a i t
chaux-ciment
( d e n s i t
plus
faible).
Le sable S t r a i t au ciment ou non, a pour conditions
initiales :
Non trait
Trait ciment
w initiale
4,5
(W QP N -
4)
6,9
(w
0 P N
- 1,5)
7ddes10 cm
suprieurs
2,06
(100 7d
0 P N
)
2,08
(100,7
Td
0P N
)
A p r s
4 heures au contact d'une lame d'eau, le sable
t r a i t laisse s'infiltrer 2 mm, alors que le sable non
t r a i t peut absorber 15 mm dans le m m e temps
( g . 8).
Quant
la grave limoneuse G,
dont lesp a r a m t r e s i n i
tiaux
sont :
Non traite
Traite ciment
w initiale
3
(w
0 P N
- 2,5)
4,3
(w
0 P N
- 1,5)
Yddes10cm
suprieurs
2,19
(97,6
7d
0P N
)
2,11
(94 7d
0P N
)
le
rapport desinfiltrations entrela
m o d a l i t
non
trai
t e et t r a i t e est s u p r i e u r 2, etcela m a l g r une t rs
mauvaise fermeture de surface c o n s c u t i v e au traite
ment et la mise en
u v r e
du
m a t r i a u t r a i t
(plus
grande s g r g a t i o n ) .
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E n r s u m , le traitement la chaux seule des sols A j -
A
2
multipliepar un facteur de 10 environ la p e r m a b i
l i t . Le traitement au ciment ( a p r s traitement la
chaux
dans le cas des sols fins) abaisse d'une
f a on
g n r a l e
les
p e r m a b i l i t s
par rapport aux sols non
t r a i t s , cela bien que la d i f f i cu l t de compactage ne
permette pas, bien souvent, d'obtenir des taux de
compactage identiques ceux obtenus sur les sols
naturels.
L E S
ENDUITS SUPERFICIELS
Cons idrat ions gnra le s
B i e n
que la technique des enduits superficiels soit
u n i
versellement r p a n d u e , on trouve peu d'indications
bibliographiques s r i euses traitant de son r l e ,de son
fonctionnement et de son dimensionnement dans le
cas des plates-formes support de
c h a u s s e s .
E n Belgique,
comme en Grande-Bretagne, on insiste
sur laq u a l i t du sol support qui doit t r ebonne avant
la
mise en u v r e des enduits sous peine d c h e c :
en Belgique,
il existe un cahier des charges type
fixant les q u a l i t s et q u a n t i t s des composants pour
chaque technique d'enduit (mono ou bicouche). On
fait beaucoup appel au goudron et bitume
f luidif i .
en Grande-Bretagne,
des directives fixent
m m e
des
p r i o d e s d'utilisation de tel ou tel p r o c d avec
commeautrecontrainte :
d'octobre a v r i l , i m p e r m a b i l i s a t i o n obligatoire si
les
c h a u s s e s
ne recouvrent pas la plate-forme le jour
m m e
de son
e x c u t i o n
;
de mai septembre, i m p e r m a b i l i s a t i o n obligatoire
silesc h a u s s e sne recouvrent pas la plate-forme dans
les 4 jours suivant son e x c u t i o n .
E n France, la l i t t r a t u r e existante, fort abondante,
concerne uniquement le domaine des c h a u s s e s . La
Directive Ralisation desenduitssuperficiels [1] cons
titue de ce point de vue un o u t i l i n t r e s s a n t , mais h las
difficilement adaptable nos p r o c c u p a t i o n s de ter
rassiers. On peut d'ailleurs s'interroger sur l'opportu
n i t du terme p r o c c u p a t i o n s
tant
il est v r a i que
cettepartie des travaux, souvent
r a t t a c h e
au
m a r c h
terrassements, est
d la i s s e
aussi bien par le
m a t r e
d u v r e que par l'entreprise qui fait appel en gn ra l
un sous-traitant c o n s i d r comme s pc ia l i s .
I l
faut m a l g r tout citer un travail i n t re s san t ra l i s
par le Laboratoire r g i o n a l de Toulouse qui a fait un
recensement des
d i f f r e n t s p r o c d s
de
p r p a r a t i o n
des supports en grave non t r a i t e avant r a l i s a t i o n de
l'enduit superficiel . Ce recensement a t pub l i
sous forme r s u m e dans leB u l l e t i n de l i a i son [2]. On
yapprend que la technique des i m p r g n a t i o n s est d l i
cate et que son e ff icaci t est souvent douteuse cause
des contraintes l ies la nature de chaque liant hydro
c a r b o n .
Le goudron
fluide
qui serait le mieux
a d a p t
aux sols fins est peu
u t i l i s .
L'avenir
serait
p l u t t
du
c t des m u l s i o n s d o p e s s p c i a l e m e n t pour sols
naturels.
P a r contre, on signale que le cloutage donne g n r a l e
ment de bons r s u l t a t s mais qu'on pourrait avanta
geusement le remplacer, dans certains cas, par un
cloutage en creux a p p e l bouchardage e f fec tu
par un compacteur cylindre t a p i s s de boulons.
L e f f i c a c i t des enduits sur plate-forme terrassements
a t t e s t e sous trafic sur l'autoroute A42 par le
Laboratoire
r g i o n a l de L y o n [3] et hors trafic sur
planche en semi-grandeur au CE R de Rouen :
Lyon
on a c o n s t a t que latenued'un enduit sous
circulationsur un sol C, t r a i t la chaux et non t r a i t
ta i t l ie laq u a l i t du cloutagep r a l a b l e et surtout
la
portance du sol p r o t g e r , q u i l soit t r a i t ou non ;
Rouen
on a
m o n t r
que le
r l e i m p e r m a b i l i s a n t
des enduits mono ou bicouches, avec ousanscloutage
p r a l a b l e ,sur solt r a i t ou non, t a i tplus que discuta
b l e , m m een l'absence de toute
circulation.
Dans
les deux e x p r i m e n t a t i o n s , l'enduit p o s s d e des
points faibles ds la
r a l i s a t i o n
ou
a p r s
circulation
q u i sont des cheminsd'infiltration p r f r e n t i e l s pour
l'eau. Ce l l e -c icirculeensuite l'interface enduit - sol
lorsque le sol est peu p e r m a b l e et yreste p i ge car
ellepeutdifficilement s v a p o r e r . Il s'ensuit une rup
ture sous trafic ressemblant un o r n i r a g e sauf dans
le
cas des couches
t r a i t e s
au ciment quirestent sta
bles.
Ces observations sont tout fait conformes
celles t r o u v e s dans la l i t t r a t u r e belge et anglaise.
Rs ul ta ts
des essais
e f fec tus
au CER
Ces planches avaient pour objectif de tester l'imper
m a b i l i s a t i o n a p p o r t e
par un enduit monocouche et
u n enduit bicouche, avec v e n t u e l l e m e n t cloutage
p r a l a b l e , a u s s i t t a p r s e x c u t i o n et en l'absence de
circulationsur un sol A ,t r a i t au ciment et non t r a i t
et une grave 0/100 avec 10 % de fines c l a s se C
2
L a r a l i s a t i o n
des enduits a t
a s s u r e
par une entre
prise s pc ia l i s e
avec les
m a t r i e l s
habituellement
u t i
lissdans ce type de travaux. On devra cependant
con
s id re r
posteriori
que le type de liant e m p l o y , une
m u l s i o nacide de type r p a n d a g e avec bitume 80/100
d o s 60 %,n'estpas le type de liant le mieux a d a p t
sur les diverses natures de sols e m p l o y e s . E n effet,
nous avons c o n s t a t au d m o n t a g e que la p n t r a t i o n
du
liant
t a i t
nulle,
m m e
dans la grave.
Caractristiques des enduits
cloutage : gravillons 15/20 ;
monocouche : liant d o s 1,5 kg/m
2
et g rav i l lon
nage 10/14 (10 1/m
2
) ;
bicouche : p r e m i r e couche de liant 1,5 kg/m
2
et
gravillonnage 6/14 (10 1/m
2
), d e u x i m e couche de
liant 1,2
kg/m
2
et gravillonnage 4/6 (7 1/m
2
).
L e
gravillonnage a te x c u t dans les 10 min qui ont
su iv i le r p a n d a g e de l m u l s i o n . Un cylindrage stati
que au moyen d'un rouleau R V
2
a ensuite tr a l i s .
Les r su l t a t s exposs ici concernent les moyennes des
hauteurs d'eau capables de s'infiltrer dans trois
emplacements de 0,5 m
2
(fig. 9) sur chaque planche,
en contact avec une lame d'eau.
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Fig.9 -Miseenplacedesca dres tanch es pour l'essai d 'infiltration.
Fig.10 -Influencesur l'infiltration potentielled'unenduit monocou
che recouvrant un sol trait avecousans cloutage pralable.
Fig.
11 -Influencesurl'infiltration potentielle d'enduits mono co uch e
et bicouche recouvrantunegraveC
2
.
Sur le sol fin trait lachauxet auciment(fig. 10)
l'enduit monocouche non c l o u t et la structure non
r e v t u e p r s e n t e n t la m m e c a p a c i t laisser entrer
l'eau, ce qui
s ignifie
que l'enduit n'apporte pas
d i m p e r m a b i l i s a t i o n s u p p l m e n t a i r e
par rapport aux
c a r a c t r i s t i q u e s de p e r m a b i l i t propre du l i m o n -
chaux-ciment.
Par
contre
le mme enduit mis en uvre sur la
mme structure, mais qui a t cloute a u s s i t t a p r s
le
traitement, laisse s'infiltrer une
q u a n t i t
d'eau net
tement plus importante que pour les deux m o d a l i t s
p r c d e n t e s .O n explique ce r s u l t a t par le fait que le
cloutage provoque une r o u v e r t u r e de la surface s u p
rieure, lors du cylindrage
d e s t i n
le faire
p n t r e r
partiellement dans le l i m o n t r a i t . Il en r s u l t e une
plus grande c a p a c i t d'infiltration (cf. paragraphe
Importance de la frange s u p r i e u r e ) et par rapport
aux nouvelles
c a r a c t r i s t i q u e s
de
p e r m a b i l i t ,
l'enduit n'apporterait pas davantage de freinage de
l e n t r e
d'eau.
Dans le cas de la grave C
2
sur laquelle les deux mo
d a l i t s d'enduits monocouche et bicouche ont t
tes
t e s , on obtient nouveau des
r s u l t a t s d f a v o r a b l e s
( f ig . 11), savoir qu'aucun des deux enduits ne con
f reune p e r m a b i l i t moindre, relativement la grave
n o n r e v t u e .Chaque courbe, moyenne de trois empla
cements de mesure, a pour fuseau de dispersion
l'ordre de grandeur de l c a r t
entre
les courbes e x t r
mes de la figure 11 et en cesenson nepeutattribuer de
d i f f r e n c e significativeentreles trois m o d a l i t s .
A la suite de ces constatations, un essai d c o m
p o s
a t
r a l i s
l i n t r i e u r
d'un emplacement de
0,5 m
2
sur la structure non r e v t u e : l m u l s i o n est
d'abord
p r o j e t e
au pistolet avec le dosage de
1,5 kg_/m
2
. L'essai d'infi ltration maximale sous lame
d'eau est alors e f fec tu (fig. 12, courbe A ) .Ensuite, le
gravillonnage
est r a l i s et c o m p a c t la dame main
(embase c a r r e
15 x 15 cm
2
environ). L'essai d i n f i l
tration est r p t (courbe B). Les r s u l t a t s indiquent
que l m u l s i o n seule a bien un r l e relativement
i m p e r m a b i l i s a n t , mais le fait de disposer le g r a v i l l o n
nage
fait retrouver la
pe rm ab i l i t in i t i a l e
du sol non
r e v t u .
Cependant, le
d l a ientre
la mise en oeuvre de
l m u l
s ion
et le gravillonnage sont
dans
ce cas de 48 h.
L'essai est alors repris au m m e emplacement, ap rs
e n l v e m e n t de l'enduit p r c d e p t , avec
cette
fois le
d l a i m i n i m a l
(10 min)
entre
la mise en place de
l m u l s i o n
et le gravillonnage. Le
r s u l t a t
en
i n f i l t ra
t i o n (courbe C) est identique c e lu iobtenu p r c d e m
ment, c e s t - - d i r e que l'enduit est au moins aussi per
m a b l e
que la grave non
r e v t u e .
L'observation visuelle des planches enduites montre
par ailleurs que quelques trous (environ 0,5 mm
de d i a m t r e ) se produisent dans l m u l s i o n , vraisem
blablement au moment du cylindrage et en raison des
d p l a c e m e n t s relatifs des gravillons. Ils ne semblent
pas nombreux (quelques-uns au m
2
), mais suffisent
d t r u i r e c o m p l t e m e n t le r l e i m p e r m a b i l i s a n t du
liant en raison de la
d i f fus ion
horizontale de l'eau
l'interface enduit-sol, qui est permise par l'absence
d i m p r g n a t i o n des pores en surface.
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1 4 9 16 25
Fig.
12 -Comparaison del'impermabilisation obtenue diffrents
stades d'excution d'unenduit monoc ouche .
Les r su l t a t sd'essais d'infiltration quir e p r s e n t e n t un
test comparatif sur une courte d u r e , entre les d i f f
rentes
m o d a l i t s , ne sont pas les seuls obtenus. L v o
lution
des teneurs en eau des planches a t suivie
entre
les mois de septembre, date de r a l i s a t i o n ,
j u s q u la fin du mois d a v r i l suivant.
Pendant la
phase
d'imbibition en automne,
on ne
constate aucun retard
dans
l'augmentation des
teneursen eau dans les planches r e v t u e s comparati
vement aux planches non r e v t u e s .
En revanche,
dans
laphase
d asschement
commen
ant au dbut du printemps suivant,
toutes
les plan
ches r e v t u e s d'enduits h y d r o c a r b o n s p r s e n t e n t une
baisse de teneur en eau moins importante que les plan
ches non
r e v t u e s ,
ce qui traduit un effet de blocage
de l v a p o r a t i o n par l'enduit.
quefois s u f f i s i on ne p r v o i t pas de trafic de chan
tier.
Dans le cas contraire, on accordera un
soin
tout
particulier la p r p a r a t i o n du support. Si le trafic
e n v i s a g
n'est
pas trop agressif, un simple vo i l e de
produit h y d r o c a r b o n s u i v i d'un sablage
sans
g r a v i l
lonnage peut t r e p r f r a b l e au monocouche ou
bicouche traditionnel car les perforations de l'enduit
par les gravillons se font ds la mise en
u v r e .
Si le
trafic
e n v i s a g est agressif, un gravillonnage est en
principe
nces sa i re pour ralentir l'usure de l'enduit.
Les chances de r us s i t e qui
restent
m a l g r tout r d u i
tes, sont a u g m e n t e ssi on bn f ic ie d'un support sain.
P a r ailleurs, un c o n t r l e s r i e u x de la mise en u v r e
n'est
pas superflu.
L E S M E M B R A N E S
I M P E R M A B L E S
El le s
se
d i f f r e n c i e n t
des enduits superficiels par le
fait
que leur r a l i s a t i o n s'inspire p l u t t des techniques
d i m p e r m a b i l i s a t i o n d'ouvrages hydrauliques. E l les
peuvent t r e f a b r i q u e s sur place ou p r f a b r i q u e s .
G n r a l e m e n t
elles ne peuvent supporter directement
le trafic routier cause de leur f r ag i l i t . Il faut avoir
recours un m a t r i a u de protection.
C e p r o c d est timidement e m p l o y en France, un peu
plus d v e l o p p l t r a n g e rcomme en I s r a let surtout
aux Etats-Unis o elles sont u t i l isesdansle but d v i
ter l i m b i b i t i o n d'argiles gonflantes risquant de d t
riorer les c h a u s s e s qu'elles supportent. Seules la
Grande-Bretagne et laBelgique,par l i n t e r m d i a i r e de
recommandations ou de cahier des charges type,
fixent des normes d'utilisation.
Comme
dans le cas des enduits, ces membranes ne
sont efficaces que si le sol support est de portance cor
recte la mise en
u v r e
et s'i l ne comporte pas de
points durs risquant de les perforer. Il faut veiller
aussi ne pas faire d'erreur lors de la pose, du type :
alimentation
du sol p r o t g e r par les fo s ss l a t raux
(fig. 13). Les avis sur les
r s u l t a t s
obtenus sont
d a i l
leurs contradictoires. Les checs cuisants ne sont pas
rares.
Conclusions
sur les enduits superficiels
E n r s u m ,
la technique de l'enduit
h y d r o c a r b o n
peut conduire la l im i te un effet o p p o s ce lui
e s c o m p t , c e s t - - d i r e par exemple retrouver une
plate-forme
a p r s
l'hiver
dans
un
t a t
moins favorable
que si elle n'avait pas tr e v t u e .L'augmentation de
l a
p r o b a b i l i t de r us s i t e d'une i m p e r m a b i l i s a t i o n de
plate-forme par un enduit h y d r o c a r b o n pourrait pas
ser par une meilleure adaptation des
p r o p r i t s
des
liants ( i m p r g n a t i o n , vitesse de rupture) l'emploi
e n v i s a g .A l'heure actuelle, i l semble que les labora
toires de recherches des fabricants d m u l s i o n puis
sent
en
t h o r ie r p o n d r e
partiellement au
p r o b l m e
et
puissent g a l e m e n t poursuivre des recherches en ce
domaine ( m i c r o - m u l s i o n s , etc.).
Dans cet t a t actuel des choses, i l convient de n'envi
sager le recours la technique des enduits superficiels
q u bon escient. Une s u r p a i s s e u r de m a t r i a u x avec
compactage, lissage et pentes
a p p r o p r i e s
peut quel-
Revtement bitumineux
Chausse
Membrane bitume
Plate forme
Membrane bitume
Fig. 13 -
Types d'utilisation
de la
membrane bitume dans
les
cons
tructions routires.
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O n distingue deux p r o c d sprincipaux :
les membranes en bitume s ouf f l (ou o x y d ) avec
incorporation de fillers et r p a n d u chaud sur 6
8 cm d p a i s s e u r . En Grande-Bretagne, on utilise
aussi
du bitume-goudron ou du goudron pur. Ces
membranes sont souvent a r m e s de textiles s y n t h t i
ques
ou de verre. Le liant
h y d r o c a r b o n
est parfois
r e m p l a c par une r s i n e s y n t h t i q u e qui polymerise
l a i r
ambiant. On peut faire appel la
p r f a b r i c a t i o n
;
les feuilles p r f a b r i q u e s de faible p a i s s e u r en
m a t i r eplastique. Il faut accorder une attention toute
p a r t i c u l i r eauvieillissementpossible de ces m a t r i a u x
aux rayons ultraviolets. Les membranes p r f a b r i q u e s
peuvent t re poses avec un simple recouvrement
condition q u i l soit judicieusement fait en tenant
compte du
sens
de l c o u l e m e n t des eaux.
I M P E R M A B I L I S A T I O N DES C O U C H E S PAR
E N V E L O P P E S T A N C H E S
Plus connu sous l'appellation M E S L (Membrane
Encapsulated S o i l Layers), ce p r o c d a t u t i l is
pour la
p r e m i r e
fois en 1948 puis
d v e l o p p
principa
lement par l a r m e a m r i c a i n e des fins militaires. Il
consiste c a r r m e n tenvelopper, l'aided'unemem
brane t a n c h edu type de celles c i t e s p r c d e m m e n t ,
l a
couche de m a t r i a u p r o t g e rdes risques d i m b i b i -
t i o n , quelle que soit l'origine de ces risques. Cette
technique permet donc de r u t i l i s e r en couche de
forme ou en couche de fondation des m a t r i a u x sensi
bles l'eau condi tion qu'ils soientdansun t a t cor
rect lors de la mise en
u v r e
(fig. 14).
Les principales r a l i s a t i o n s ont t faites aux Etats-
U n i s et en A u s t r a l i e . On insiste chaque fois sur le
soinqu'on doit apporter la mise en u v r e . En effet,
o n imagine facilement les c o n s q u e n c e s d'une perfo
ration dans la membrane. Nous n'avons pas re lev
d c h e c cuisant.
L E S H Y D R O P H O B A N T S
Cons idrat ions gnra le s
D u
point de vue g o t e c h n i q u e ,les argiles sont des sols
t r s fins (< 2 ^m) c o m p o s s de m i n r a u x dont les
cristaux sont c o n s t i t u s par l'empilement de feuillets
l m e n t a i r e s . Les a c t iv i t s de surface de ces sols sont
t r s importantes. Ils peuvent en particulier adsorber
une grande q u a n t i t d'eau.
U n hydrophobant est un c o m p o s organique qui a la
p r o p r i t de s'adsorber i n s t a n t a n m e n t sur les surfa
ces m i n r a l e s des argiles en r d u i s a n t leur c a p a c i t
d'adsorption d'eau. Les hydrophobants les plus
r p a n d u s sont les d r i v s a m i n s donnant des compo
s s cationiques et les sels d a m i n s ou les c o m p o s s
d'ammonium.
L a c t i o n des hydrophobants sur les sols argileux a sur
tout t t u d i een France en laboratoire par M . B o u
che dans sa t h se in t i tu le : Mouvement de l'eau
Exemple2
Fig.14 -
Exemples d'impermabilisation
des
couches
par
enveloppes
tanches (MESL).
dans les sols fins c o m p a c t s - A c t i o n d'un produit
hydrophobant ( I T B T P ,
sept.
1975). On peut en reti
rer ceci :
Ecoulements horizontaux : ralentissement impor
tant de l i m b i b i t i o n conditionq u i l n'y ait pas de
charge, ce qui exclut l u t i l i s a t ion dans les berges de
canaux.
Infiltrations verticales : l'hydrophobant ralentit
l i m b i b i t i o n
d'autant
plus que la teneur en eau in i t ia le
est fa ible . Dans ce cas commedansle p r c d e n t , une
fois le r g i m e constant t a b l i ,la vitesse d c o u l e m e n t
est identique celle existant dans le m m e sol non
t ra i t .
Remontes capillaires :r d u c t i o n permanente de la
hauteur de r e m o n t e c a p i l l a i r e . On peut utiliser
cette
p r o p r i t
pour
d t e r m i n e r
le dosage en hydropho
bant.
Evaporation en l'absence d'une
nappe
:
pas de
modifications.
Les hydrophobants sont c o m m e r c i a l i s s sous des for
mes et des appellations diverses susceptibles
d v o l u e r :
liquide diluable( p r s e n t a t i o n la plus courante),
p t ediluable,
poudre dispersable dans l'eau.
L a p r e m i r eappellation,
dans
certaines marques, peut
dansle cas d h u m i d i t trop l evedu sol traiter, se
p r s e n t e r sous forme p u l v r u l e n t e s c h e par f i xa t ion
sur un ballast calcaire ou argileux. Le traitement se
fait alors comme pour un traitement la chaux.
L u t i l i s a t i o n
des hydrophobants
dans
le domaine rou
tier est encore peu r p a n d u e . B i e n que les dosages
nces sa i re s en qu iva len t ac t i f soient faibles (1
2 /o o ) , le c o t d'une hydrophobation est lev
(environ 2 fois le p r ix d'un enduit monocouche). Le
traitement peut se faire par un r p a n d a g e du liquide
sur la surface brute ou par foisonnement, r p a n d a g e ,
malaxage puis recompactage. On a c o n s t a t que les
surfaces t r a i t esproduisaient de la p o u s s i r e sous tra
fi c du fait de l a s s c h e m e n t du sol par evaporation.
Dans ce cas, les fabricants p r c o n i s e n t un r p a n d a g e
c o m p l m e n t a i r e de chlorure de c a lc ium qui fixe l'eau
interne.
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I l faut retenir qu'on ne peut hydrophober que les sols
argileux ou sableux fins.
Rs ul ta ts d'essaise f fec tus au CER
L e
stabiram 677 S (liquide diluable) a t
u t i l is
sur
des mini-planches (fig. 15) qui ont fait l'objet, comme
pour les planches d'enduits h y d r o c a r b o n s , d'un suivi
de l t a t de teneur en eau sur plusieurs mois par rap
port des structures t m o i n et ce, pour trois natures
de sol : un sol fin ( l im o n A , ) , un sable p o l l u B
2
, et
une grave limoneuse 0/50 c l a s se B
4
. Chaque planche
est en outre pourvue d'un d i spos i t i f de recueil des
eaux de ruissellement permettant pour chaque p r c i p i
tation
de comparer les taux de ruissellement des sols
h y d r o p h o b s
ceux des sols non
t r a i t s .
L a question qui se pose lorsd'uneextension d'un trai
tement artisanal portant sur des surfaces restreintes
(a l les
de parc, sentiers forestiers) des applications
enterrassementsest celle de lam t h o d o l o g i ede traite
ment qui doit rester dans une fourchette de p r ix de
revient similaire celle permise par
d'autres
techni
ques. C'est pourquoi, nous avons t u d i en partie
l'influence
du mode de mise en u v r e sur l e f f i cac i t
d u traitement.
I l
est habituellement r e c o m m a n d pour les emplois en
travaux paysagers de traiter d'une m a n i r e h o m o g n e
les dix premiers c e n t i m t r e s du sol. Dans un cas de
m a t r i a u (B
4
), q u a n t i t d o n n e de produit r p a n d u
par m t r e c a r r , l'influence de la profondeur de
malaxage a t
t e s t e
en comparant avec une mise en
u v r e d i f f r e n t e
:
hersagediagonal profond i n t r e s s a n t environ8cm
de sol,
griffage
l ge r
sur 3 cm (fig. 16),
p u l v r i s a t i o n de l'hydrophobant sur la surface du
so l et compactage.
L e dosage du produit a t d t e r m i n p r a l a b l e m e n t
par le producteur suivant un mode o p r a t o i r e qui lui
est propre. Il est pour chacun des trois sols de 2
o o
en p o n d r a l r a p p o r t une p a i s s e u r t h o r i q u e t r a i t e
de dix c e n t i m t r e s .
L e dosage
r e l l e m e n t
obtenu avec le produit
p r a l a
blement
d i l u
50 %
dans
l'eau ne rejoint la valeur
vise que g r c e un s u p p l m e n t de p u l v r i s a t i o n en
raison d'un mauvais comportement du produit dans
son solvant d'origine. Un type de solvantd i f f r e n t est
maintenant e m p l o y et ne doit plus, selon les produc
teurs, reproduire cet i n c o n v n i ent. Des p r c a u t i o n s
ont t prises quant la teneur en eauinitialedes sols,
q u i de p r f r e n c e doit t re in f r i eure ou ga le w
0 P N
,
pour v i t e r un matelassage a p r s traitement.
Actuellement,
les r s u l t a t s obtenus sur ces planches
d'essais sont en cours d i n t e r p r t a t i o n . Ils sont com
pl t s par quelques essais l im i t s en laboratoire per
mettant de r p o n d r e des points p rc i s tels que
l e n t r a n e m e n t v e n t u e l
du produit actif,
l a m i n ,
par
les eaux
i n f i l t res .
Dans l'ensemble des planches, les r s u l t a t s obtenus
mettent nettement
en v i d e n c e ,lors des
toutes
p r e m i -
Fig.15 - Planches avec lesdispositifs derecueil
des eauxderuissellement.
Fig.16 -Pulvrisation manuelleduproduit hydrophobant dilu, aprs
griffage
de la
surface.
res
p r c i p i t a ti o n s ,
le
r l e
de limiteur
d e n t r e
d'eau de
l'hydrophobant. Toutefois, ce
r l e n'est
plus
c o n s t a t
a p r s deux trois mois d g e du traitement et l'aug
mentation de teneur en eau des structures en p r i o d e
automnale se d r o u l e alors au m m e rythme pour les
planches t r a i t es que pour les planches t m o i n non
t ra i t es .
C e r s u l t a t est en contradiction avec ce lui obtenu par
le Laboratoire de L y o n sur planches e x p r i m e n t a l e s
sur lesquelles a t
c o n s t a t
un effet durable et nous
nous garderons pour l'instant de v o u l o i r tirer p r m a
t u r m e n t des conclusions d f in i t ives .
Dans l i m m d i a t , nous nous contenterons de dire que
leproduit t e s t au C E R ,telq u i lnous a tl i v r ,con
vient pour les i m p e r m a b i l i s a ti o n s provisoires. Reste
savoir maintenant si le nouveau solvant u t i l i s aura
des effets sur la
l o n g v i t
de
l i m p e r m a b i l i s a t io n .
En
tout t a t de cause, des essais sont faire.
A U T R E S P R O C D S - A U T R E SPRODUITS
I l est d i f f i c i l e d t r e exhaustif dans le domaine de
l i m p e r m a b i l i s a t i o n , car il existe probablement une
91
-
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infinit d'autres procds plusoumoins bien adapts
au
domaine routier.
I l
existeeti lsecommercialisedes prix souvent le
v s ,des produits dont lespropri ts rellesne sont pas
toujours
la
hauteur
des
qualits vantes
par
leurs
vendeurs ou des espoirs formuls par leurs acqureurs
et, cela, soit parce qu'ils sont utiliss mauvais
escient, soit
carrment
parce qu'ils n'ont aucune
actionsur
les sols.
Citons dans lapremi re catgo rie:
le
silicate
de
sodium,
connu (assez mal d'ailleurs)
commeunstabilisant ragissant avec lesselsde
ca l
cium solubles pour former du silicate de calcium
h y d r a t . Desessais enlaboratoire ontmontr q u i l
procurait
une mauvaise
impermabilisation;
le
chlorure
de
calcium,
sel avide d'eau qui permet
de conserver
l'humidit
du m i l i eu ambiant. Ilpeut
s'avrer
utile pour
les
pistes
de
chanter comme anti
poussire;
d'autresproduits sont des fixateursanti-rosionou
a n t i - p o u s s i r e .
Il en
existe
un
grand nombre
et
i l
est
prfrable debienserenseigneret defairedesessais
pralables
avant
de
les employer
grande
che l l e .
En
i m p e r m a b i l i s a t i o n , leur efficacitestdouteuse car ils
sont soit peu durables dans le temps, soit
trs
fragiles
sous les sollicitations d'un trafic.
Danslaseconde c a t g o r i e , il existedesproduits qui,
bien que se prsentant leplus souvent sous forme
liquide,
contiennent
pluttdu
vent
et
sont donc tota
lement inefficaces dans le domainedel'impermabili
sation comme dans bien d'autres.
C O N C L U S I O N S
L'impermabilisation desplates-formes de terrasse
ment, nous venonsdelevoir,n'estpas chosefacileet
l a transposition pure etsimpledetechniques
p r o u
ves
dans
le
domaine
des
c h a u s s e s , comme celle
des
enduits superficiels,estdiscutable bien quecesoitla
technique la plus couramment utilise l'heure
actuelle.
Avant
d'envisager l'impermabilisation d'une plate
forme, l
est bon de s'interroger sur sa nces s i t , d'une
part et lessollicitations qu'elle aura subir,
d'autre
part.
A i n s i ,
il faut
se
poser la question
de
savoir si un
enduitsuperficielest vraimentncessairel o unsim
plerespect desrgles lmentaires( fermeture de la
surface au rouleaupneus, avec
pentes
longitudinales
et transversales) pourrait
suffir.
Inversement, lorsque
l a prvision d'un traficdechantier rendlerecours
l'enduit superficiel n c e s s a i r e , il estbonde rflchir
soigneusementla formule qu'ont doit retenir (le tra
fi c exige-t-ilun
gravillonnage
ou un
sablage seul
ne
suff i t - i l
pas ?Faut-il prvoirun cloutagepralableou
pas
? etc.) et
aussi
aux
moyens qu'on
va se
donner
pour l'appliquer prp arat ion srieusedessupports
enduire, matrielsdemiseenoeuvre a d a p t s , c o n t r
les, etc.).
B i e n
entendu, ilestdes questions pralablesauxquel
les nousneconnaissonspasencorederponseset cet
article n'avaitpas laprtention d'en apporter. Il y a
encore
untravailderflexion et de
recherche impor
tantentreprendre dans ce domaine car i l faut recon
natre que jusqu'ici, fabricants etutilisateurssesont
surtout penchs sur les probl mes spcifiquesaux
chausseset on
s'est
content
ensuite
de
plaquer
les
procds ainsi mis au point auxplates-formes de
terrassement.
Quant
aux
procds particuliers, certains,
par
leur
cot, encore relativement lev (membranes p r f a b r i
quesou non, composites ou non) n'ont pas encore un
crneau
d'utilisation
trs tendu
pour l'instant.
D'autres (hydrophobants)mritentqu'on s'y intresse
bienque les rsultats obtenus pour l'instant sur plan
ches d'essais soient assez contradictoires. D'autres
enfin
(traitements physico-chimiques), doivent
tre
considrs avec beaucoup de circonspectioncar s il
n'apas encore ttrouvdesolution miracle pouvant
se substituer aux techniques routires traditionnelles
(si cela
tait, nous
le
saurions
trs
vite)
on
nous
p r
sentebien souvent despanacesqui seprtendent uni
verselles, mais dont lesbienfaits se font rarement
ressentir.
Danscedernier cas,lerecoursaulaboratoire e x p r i
mentle plus proche pour avis favorable peut s'avrer
trs utile.
RFRENCES
BIBLIOGRAPHIQUES
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Autres rfrences
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