ciments • liants hydrauliques routiers • bétons

Ciments • Liants hydrauliques routiers • BétonsTravaux et équipements routiers - Terrassements - Aménagements urbains - Aéroports

RoutesRevue trimestrielle Cimbéton

Septembre 2004 - n°89

DOCUMENTATIONTECHNIQUELe traitement des sols à la chaux et/ou aux liants hydrauliques

CHANTIER Saint-Fraimbault(Mayenne) : aménagementde la RD 151

LE POINT SURGers : le béton au service de la création

Routes N°89 - Septembre 20042

Sommaire

3-5 LE POINT SUR

Gers Le béton au service de la création

Editorial2 EDITORIAL

Le traitement dessols et le retraite-ment des chaussées

sont des techniquesefficaces en termes deperformances méca-niques, économiqueset environnementales.Elles sont largementutilisées pour laconstruction des infras-tructures de transport.La chaux aérienne cal-cique, le ciment et lesliants hydrauliquesroutiers sont les liantsles plus utilisés, sousforme de poudre ou desuspension.Un premier Symposium intitulé “SubgradeStabilization and In Situ Pavement recy-cling using Cement” a déjà eu lieu à Sala-manque, en Espagne, du 1er au 4 octobre2001. Le second Symposium intitulé :“Traitement et Retraitement des Matériauxpour Travaux d’Infrastructure” sera orga-nisé en France, à Paris, du 24 au 26 octobre2005, par Cimbéton et l’Association fran-çaise des producteurs de chaux, sous leparrainage de l’Association Mondiale de laRoute (AIPCR).L’objectif général de ce second Symposiumsera de mettre l’accent sur les progrès réali-sés depuis Salamanque. Il donnera aussi la

Pour tous renseignements concernant les articlesde la revue, contacter Cimbéton.

Directeur de la publication : Anne Bernard-GélyDirecteur de la rédaction, coordinateur des repor-tages et rédacteur de la rubrique Sciences et tech-niques : Joseph Abdo - Reportages, rédaction etphotos : Ludovic Casabiel, Romualda Holak,Jacques Mandorla, Gilles Nilsen - Documentationtechnique : Ludovic Casabiel - Réalisation : IlotTrésor, 83 rue Chardon Lagache, 75016 Paris -Email : [email protected] - Conceptionmaquette : Dorothée Picard - Dépôt légal : 3e tri-mestre 2004 - ISSN 1161 - 2053 1994

7, Place de la Défense92974 Paris-la-Défense cedex

Tél. : 01 55 23 01 00Fax : 01 55 23 01 10

Email : [email protected] Internet : www.infociments.fr

parole au domaine enplein développementdu recyclage par traite-ment des matériaux dedémolition des infra-structures anciennes.Le programme com-prendra des sessionsplénières traitant desujets généraux et dessessions parallèlesconsacrées à des sujetsplus spécifiques, telsque les études, lesméthodes de mise enœuvre, la technologie...Les propositions decommunication (résu-

mées en moins de 200 mots, en anglais)devront être soumises au Comité Scienti-fique avant le 15 octobre 2004.Parallèlement, une exposition relative auxproduits, techniques et matériels pour letraitement et le retraitement des maté-riaux pour les infrastructures de transportse tiendra durant toute la durée du sympo-sium TREMTI 2005.Rendez-vous donc à Paris, en octobre 2005.

Pour obtenir plus d’information ou poursoumettre des résumés, consulter le sitewww.tremti.org

Joseph ABDOCimbéton

7-14 DOCUMENTATION TECHNIQUE

Le traitement des sols à la chauxet/ou aux liants hydrauliquespour l’exécution des remblais et des couches de forme

15 REFERENCE

Rousies (Nord)Chemin vert en béton colorébalayé

À propos du second Symposium InternationalTREMTI 2005 sur le “Traitement et Retraitementdes Matériaux pour Travaux d’Infrastructures”

(24 - 26 octobre 2005 à Paris)

6 SCIENCES ET TECHNIQUESLes matériaux autocompactantsessorables de structure“MACES” pour l’élargissementdes chaussées

20 LE SAVIEZ-VOUS ?

En couverture : à Endoufielle (Gers), un aménagement étonnant, tant pourl’association des coloris, des textures et du calepinage que pour la qualité et le soin apporté à sa réalisation.

16-17 CHANTIER

Saint-Fraimbault (Mayenne)Aménagement de la RD 151

18-19 CHANTIER

Pas-de-Leyraud (Dordogne)L’avenir est incontestablement au traitement de sols

Routes N°89 - Septembre 2004 3

LE POINT SURLe Gers

Place de la Halle à Mauvezin (Gers) : un espace en dallesbéton, de surface équivalente à la place du Capitole à Toulouse !

extraordinairement aboutie en matière deconception d’aménagements urbains.Si l’on devait résumer l’approche défenduepar l’initiateur de la grande majorité desprojets du département, elle tiendrait en uneformule : mettre au service du site tout lepotentiel de solutions techniques existantes,afin de satisfaire aux exigences d’intégra-tion à l’environnement et au respect ducaractère architectural local. En accordantune même attention aux aspects purementfonctionnels qu’à la dimension esthétique.

Un patrimoine exceptionnelLes raisons ? “Le Gers est un départementenclavé, qui a conservé son identité archi-tecturale, explique Alain Cheymol, chargé

Nos plus fidèles lecteurs l’auront sansdoute remarqué : nous consacrons ànouveau, à sept ans d’intervalle, notre

rubrique “Le point sur” au département duGers (voir Routes n° 60, juin 1997). Et celabien avant d’avoir terminé notre tour deFrance, même si en l’espace de 10 années,nous avons arpenté une bonne quarantainede territoires, pour la plupart des départe-ments, mais aussi quelques villes ou agglo-mérations. Pourquoi ce nouveau coup deprojecteur ? D’une part, pour découvrird’autres réalisations, comme l’aménage-ment des berges du Gers à Auch, réalisé à lafin 1999 à l’aide de dalles béton d’un mètrecarré, avec une finition en granit jaune (pro-duits Basaltine). D’autre part, notre objectifest de mettre en lumière une démarche

Le béton au service de la création dans le GersEn tirant parti du large éventail du béton, au point même d’initier la création de nouveauxproduits, la DDE du Gers fait preuve d’une étonnante créativité, dont bénéficient de nombreuxaménagements urbains.

L’accès à la mairie de Miramont en pavésbéton, abrité par une tonnelle.


LE POINT SUR Le Gers

Des promoteurs à l’affût

Avec les retombées économiques de laconstruction de l’A380, des villes commel’Isle-Jourdain ou un village commeEndoufielle, situés sur l’itinéraire à grandgabarit de convoyage des pièces du grosporteur fleuron d’Airbus, attirent en masseles promoteurs. De nombreux cadres tou-lousains choisissent de construire leur rési-dence principale dans le Gers, leur lieu detravail n’étant qu’à trois quarts d’heure deroute. “Nous avons affaire à une popula-tion attentive à la sauvegarde du patri-moine architectural et paysager” ajoute lechargé d’études.Conséquence : sur les 400 communes quecompte le département, près de la moitiéont déjà réaménagé leur centre-bourg, ouredessiné les abords d’un édifice, fut-il ounon inscrit à l’inventaire des monumentshistoriques (Marsolan, Gimont, Mirande,l’Isle-Jourdain, Castelnavet, Miélan…).“Systématiquement, les projets s’accom-pagnent d’un enfouissement des réseaux,poursuit le chargé d’études. Et souvent, cesprojets sont motivés par un problème desécurité : l’objectif étant de limiter lavitesse des automobiles et des poids lourdsqui traversent les agglomérations”.

Marquer le centre des villagesUn exemple représentatif de cettedémarche est celui de la commune d’En-doufielle, présenté en couverture. “Assezsouvent, nous intervenons pour structurerl’espace urbain, en matérialisant le centre-ville par la création d’une place afin demarquer le cœur de historique” explique lechargé d’études. Dans ce village, l’inter-vention a permis d’organiser le stationne-ment, auparavant anarchique, et d’offrir unlieu pour les manifestations locales, notam-ment associatives (fêtes, brocantes…). Mais quels matériaux employer ? “Nousn’avons pas de centrales d’enrobage dansle Gers, ce qui renchérit le coût des revête-ments hydrocarbonés, souligne AlainCheymol. Qui plus est, nous bénéficions,du fait des immigrations italiennes et espa-gnoles, d’une main d’oeuvre locale demaçons chevronnés : les techniques à basede béton se sont donc imposées d’ellesmêmes”. Une situation rêvée pour unamoureux du travail bien fait, pensé etdéfini dans les moindres détails. Et dont la

À Labéjan, deux bétons désactivés sontassociés à des pavés béton marquant leslimites de propriété, afin de différencier lachaussée des trottoirs.

Rue Daury à Eauze, le béton désactivé vertsombre pour la chaussée tranche avec desbordures en granit rose et des dalles enbéton lavé ocre.

culture architecturale lui permet de s’af-franchir de l’intervention d’un concepteurextérieur.

Des projets très étudiés Côté entreprises, l’avis est unanime. “Réali-ser un chantier où les moindres aspects ontété vérifiés facilite grandement la tâche”estime Gérard Saporte, chef d’agence del’entreprise Rougé Séguéla, qui a réalisé denombreux aménagements, tels celui deLabejean (association de deux bétons désac-tivés différents) ou Miramont. On pourraitégalement citer Blaziert, où la souplessed’application du béton désactivé a permis des’adapter aux nombreuses réservations entrela chaussée et les façades – qui tiennent lieude jardinières – et offert à ce village la pos-sibilité de tenir son rang : Blaziert s’est, eneffet, vu décerner la distinction “Quatrefleurs” par le Comité National pour le Fleu-rissement de la France.Autre témoignage d’entrepreneur, celui deMarc Aressy, gérant de la PME du mêmenom, qui a réalisé une spectaculaire opéra-tion de 2 000 m2 à Endoufielle. “Nousn’avons fait qu’exécuter” assure modeste-ment le gérant. Pour ce projet, qui a prisforme en 2003, au terme de quatre annéesd’études et de recueil des financements, lemaître d’ouvrage, sur proposition duBECL de la DDE, a opté pour une associa-tion de pavés et dalles en béton de couleurblanche, évoquant à s’y méprendre lapierre naturelle, et un pavé en béton à lacouleur des briques des constructions envi-ronnantes, obtenu grâce à la combinaisonde deux pigments rouge et noirs se mêlantde façon aléatoire (voir encadré).

d’études au sein du Bureau d’Etudes desCollectivités Locales de la DDE, spécialiséen aménagement d’espaces publics et d’es-paces verts. On peut encore nettement dis-tinguer, en de nombreux endroits, les troistypes d’habitats du Moyen Âge que sont lecastelnau, la sauveté et la bastide. D’autrepart, l’absence de voies ferrées et d’auto-routes a permis de sauvegarder l’intégritédes parcellaires : pour les historiens del’urbanisme, le Gers constitue un conser-vatoire. Aussi convenait-il non seulementde ne pas dénaturer ce patrimoine, maisaussi de le mettre en valeur”.Depuis une vingtaine d’années, les éluslocaux ont pris conscience de l’extraordi-naire richesse du premier département ruralde France. Après avoir été confrontés àl’exode de la population paysanne, ils assis-tent depuis dix ans à un revirement, avec laredécouverte de la nature par les urbains.“L’engouement pour le Gers, donttémoigne le nombre important de rési-dences secondaires qui s’y implantent, doiténormément au succès du film «Le bonheurest dans le pré», qui a constitué un formi-dable vecteur publicitaire” souligne lechargé d’études.

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Des possibilités infiniesde création À Eauze, ville de 4 000 habitants, le mairePierre Pédussaut rend hommage au poten-tiel esthétique du béton désactivé, mis àprofit dans la rue Félix Soules : “On peutobtenir la couleur que l’on désire”. Pluscomplexe est l’aménagement de la rueDaury, qui fait appel à un béton désactivévert sombre pour la chaussée, associé à desdalles en béton lavé incorporant des éclatsde marbre et des bordures en granit rosepyrénéen. Une opération que le maire qua-lifie de “fantaisie”, rendue possible par uneimportante subvention à l’occasion d’uneOPAH (Opération Programmée d’Amélio-ration de l’Habitat).“Nous devons rendre hommage au travailde conseil et de maîtrise d’œuvre mené parla DDE” explique Henri Duprat, maire deViozan, où un intéressant travail demosaïque en pavés bétons (une “grecque”)fait écho à une calade ancestrale qui parel’entrée de l’église, terme occitan quidésigne un pavage à base de galets scelléset disposés sur champ. Une même recon-naissance anime Michèle Lannes, maired’Endoufielle, soulagée et fière d’avoirconduit le projet à son terme, à cheval surdeux mandats : “Notre souci premier étaitde s’assurer que l’aménagement soit, biensûr, esthétique et accueillant, mais aussiqu’il y ait une parfaite cohérence entre lesplaces de parking, les escaliers, les pas-sages pour piétons et les trottoirs. Il fautnoter qu’au départ les habitants ne

Des solutions originales

“Le choix des matériaux est toujoursdicté par le contexte” insiste Alain Chey-mol. Jean-Pierre Moisset, chef des ventespour la région Midi-Pyrénées chezBonna-Sabla à Portet-sur-Garonne, ausud de Toulouse, garde la nostalgie de lacollaboration avec la DDE, l’entrepriseayant, depuis quelques années, cédé sonactivité de produits de revêtements devoirie qualitatifs : “Nous avons besoin decommanditaires qui rompent la monoto-nie des aménagements, qui nous obligentà réfléchir, à innover, à nous remettre enquestion” explique-t-il. Exemple de cettecollaboration fructueuse : la réalisation debordures en béton avec une finition engravillon lavé, identique à celle du bétondésactivé coulé in situ. Cette démarche a été mise en applicationà plusieurs reprises, à Saint Puy, pour letraitement des abords d’une halle de lapériode d’Eiffel, et aussi à Mauvezin,pour la place du château de Verdun. Maison retiendra surtout, dans cette ville, letraitement de la place de la Halle, dont lasurface est équivalente à la place du Capi-tole à Toulouse. Solution choisie : desdalles en béton de 40 cm par 40, associéesà un calepinage de dalles en granit. “Nousavions demandé un béton offrant unemicro-rugosité, aspect obtenu par unlavage des granulats suivi d’un légerpolissage, détaille Alain Cheymol. C’étaittechniquement très pointu”.

À Viozan, une “grecque” à base de pavés enbéton désactivé et des dalles en béton réinter-prètent sur un mode contemporain la “calade”située à l’entrée de l’église.

UN PAVÉ BÉTON “TERRE CUITE”

Créés pour le chantier d’Endoufielle,les Pavés d’Antin flammés colorés(rouge de Guitalens) ont étéégalement employés, sur 2 000 m2

environ, à Polastron pour structurerune traversée d’agglomération etréduire la vitesse des véhicules àhauteur d’une école. Pour JulienHéau, directeur commercial deJonchère, préfabricant spécialisédans la pierre reconstituée dédiée àl’aménagement urbain, ce produitest une réplique de la brique terrecuite, mais dotée d’une résistancebien supérieure, propre au béton.“En deux années, la production estpassée de 0 à 4 000 m2, soit la moitiéde notre production en produitscolorés. Nous avons l’intentiond’aller au delà, en intervenant lorsde la prescription, en faisant valoirnotre expertise en matière d’étudeschromatiques”. Ce procédé permetd’identifier les dominantes d’unvillage, teintes qui seront ensuiterestituées à la fabrication. “Notre objectif est d’adapter lapréfabrication aux exigences du sur-mesure, qui sont très développéesdans le Gers” précise le responsable.

voyaient pas l’intérêt d’une grande place.Maintenant, ils ont ravalé leurs façades,repeint leurs grilles en fer forgé et font desefforts pour mettre des fleurs !”.Emulation ou appropriation ? Toujours est-il que cet exemple met en lumière les ver-tus des aménagements de qualité. “Denouveaux résidants qui étaient venus dépo-ser leur permis de construire avant les tra-vaux, et qui sont revenus par la suite, n’ontpas reconnu le village, se réjouit MichèleLannes. Certains invitent même leurs amisà venir visiter les lieux”. ●

SCIENCES ET TECHNIQUES


Cet article donne un aperçu d’une technique routière récenteà base de matériaux hydrauliques, développée au LaboratoireCentral des Ponts et Chaussées (LCPC), en partenariat avecl’industrie du ciment et de la construction routière. Il s’agitd’utiliser, pour l’élargissement des routes, un matériauautocompactant essorable de structure “MACES”, sorte dematériau hydraulique fluide, mais très maigre, qui présente àl’état durci des propriétés mécaniques comparables à cellesdes graves traitées aux liants hydrauliques.

Les matériaux autocompactants essorables de structure “MACES”pour l’élargissement des chaussées

Nous assistons, depuis quelquesannées, à l’apparition et au dévelop-pement de matériaux fluides dans

tous les domaines de la construction :bétons autoplaçants pour les ouvrages d’artet pour le bâtiment, matériaux autocompac-tants et réexcavables pour le remblayagedes tranchées. Ces bétons et ces matériauxprésentent une caractéristique commune :ils se compactent sous le seul effet de lagravité, ce qui facilite leur mise en œuvreen la rendant moins dépendante de l’envi-ronnement du chantier (qualification de lamain-d’œuvre, accessibilité du site...).

Les études Dans ce contexte, le LCPC – conscient del’intérêt que procure ces matériaux – alancé en 1999 une recherche en partenariatavec le Centre Technique Groupe “CTG”(Italcementi), visant à mettre au point unmatériau autocompactant générique, bap-tisé MACES, comparable aux graves trai-tées aux liants hydrauliques, du point devue des propriétés mécaniques à l’état durciet de l’usage. Les études de laboratoire ontpermis de mettre au point une méthodolo-gie de fabrication d’éprouvettes pour carac-tériser le matériau et étudier l’influence dela formulation sur ses propriétés. Elles ontmontré la faisabilité d’un tel matériau avecun dosage d’environ 140 kg de ciment parmètre cube, pour une résistance au fendageà 28 jours supérieure à 1 MPa.

L’intérêt des MACES dans l’élargissement des chaussées routières

Une première application industrielle de cematériau concerne les chantiers d’élargisse-ment de chaussées des routes à faible trafic.La technique classique consiste à décaisserle bord de la chaussée de la largeur voulueet à combler la fouille ainsi constituée avecun matériau qui sera compacté, avant deréaliser la couche de roulement. Ces fouilles sont généralement étroites etréalisées dans des accotements instables, cequi rend le compactage difficile à réaliser,conduisant rapidement à un affaissement deces élargissements. L’absence de compactage pour la mise enœuvre des MACES, ainsi que leurs caracté-ristiques mécaniques élevées (résistancemécanique, rigidité), présentent donc, dansce cas précis, un réel intérêt technique.

Les applicationsUne expérimentation d’élargissement enMACES, sur une longueur totale de260 mètres, a été réalisée en 2003 (RD 952et RD 27 en Meurthe-et-Moselle), dans lecadre d’une convention de recherche entrele LCPC, le CTG et l’entreprise EUROVIA.L’objectif de ce chantier était, outre l’identi-fication d’éventuels problèmes industriels,de confirmer les performances du MACESin situ.

Extrait de l’article “Innovations récentes et futures dans le domaine des matériauxhydrauliques pour la route”, paru dans la revue RGRA N° 830 / Juillet - Août 2004.Auteurs : F. de LARRARD, Chef de la division Technologies du génie civil et environnement (LCPC) - T. SEDRAN, Chef de la section Elaboration des matériaux(LCPC) - V. MATHIAS, Doctorant (LCPC).

Les principales conclusions de cette expéri-mentation sont les suivantes :• Le MACES est facile à mettre en œuvre au

camion toupie, avec un nombre réduitd’ouvriers,

• Il présente une tolérance élevée vis-à-visde la teneur en eau. En revanche, il n’estpas nécessaire de le fluidifier à outrance,car le balancement de la goulotte de la tou-pie et un léger ratissage de surface facili-tent sa répartition, alors qu’un excès d’eauconduit à un ressuage fort et à une légèrebaisse des performances mécaniques,

• Il peut être mis en œuvre en pente,• Il est circulable à pied, après environ deux

heures. La circulation des véhicules peutêtre établie après 24 heures,

• Après un an, aucun signe de dégradationn’a été relevé.

Des chantiers de plus grande envergure ontété réalisés depuis avec succès. Le ConseilGénéral de la Vienne a mis en œuvre en régieenviron 7 km d’élargissement en MACES,suivi par le Conseil Général de la Mayennesur un chantier de 2,5 km. Ce dernier faitd’ailleurs l’objet d’un développement dansle présent numéro de Routes pages 16-17.Pour tous ces chantiers, les matériauxMACES utilisés reprenaient la formule pro-posée par le LCPC et le CTG, mais appli-quée à des matériaux locaux. Ceci laissepenser que l’on est en présence d’un maté-riau relativement “rustique”, dont l’utilisa-tion est facilement transposable etgénéralisable. Toutefois, il reste à mener,dans un futur proche, des réflexions pourétablir une méthodologie de dimensionne-ment de ces poutres de rive en MACES,ceci afin de garantir une application ration-nelle et maîtrisée du matériau. ●

DOCUMENTATION TECHNIQUERoutes n°89 • Septembre 2004

Ce développement est dû essentiellement à deux phéno-mènes :• le premier phénomène est lié à des impératifs écono-

miques associés à un souci écologique croissant. En effet,alors que les profils géométriques des projets routiers devien-nent de plus en plus contraignants et demandent des mouve-ment de terre importants dans des sols parfois difficilementréutilisables, les gisements naturels de matériaux nobles,inégalement répartis, s’épuisent. Il convient donc d’épargnerles ressources existantes, d’autant plus que le coût du trans-port est élevé. Ajouté à ces impératifs économiques, son suc-cès actuel est dû également à l’apparition d’un nouveau

contexte prenant en compte l’amélioration du cadre de vie et laprotection de l’environnement, notamment dans la limitationde la constitution de décharges de matériaux impropres à laréutilisation et la préservation des ressources naturelles utili-sées par les techniques dites traditionnelles dans l’exécutiondes remblais et des couches de forme,

• le second phénomène repose sur les progrès technologiquesréalisés ces dernières années par les matériels de traitement.Nous sommes loin actuellement des conditions matériellesde la première expérience réalisée en France en 1962 : lesperfectionnements énormes apportés aux matériels d’épan-dage et de malaxage et l’augmentation du parc de matériel de


Le traitement des sols à la chauxet/ou aux liants hydrauliquespour l’exécution des remblais etdes couches de formeLe traitement des sols en place à la chaux et/ou au ciment ou au liant hydraulique routier(LHR) est une technique éprouvée et parfaitement au point, qui a connu un très fortdéveloppement depuis une vingtaine d’années.


Avantages de la technique

Le traitement des sols en place à la chaux et/ou au ciment ouau liant hydraulique routier (LHR) est une technique qui offretrois types d’avantages : techniques, économiques, écolo-giques et environnementaux.

● Avantages techniquesLe traitement des sols en place à la chaux et/ou au lianthydraulique permet la réalisation en remblais et en couchesde forme, d’une couche traitée homogène, durable et stable,présentant des caractéristiques mécaniques comparables àcelles d’une grave-ciment ou grave hydraulique. En outre,cette technique assure une bonne répartition des chargessur le support, grâce à la rigidité de la nouvelle structure.Cette technique assure un bon comportement par tempschaud sans déformation, ni orniérage et un bon comporte-ment vis-à-vis des cycles de gel-dégel, grâce à la rigidité dumatériau et à l’effet de dalle induit. Enfin, le traitement dessols en place est une technique possédant une facilitéd’adaptation aux contraintes d’exploitation.

● Avantages économiquesLe traitement des sols en place à la chaux et/ou au lianthydraulique est une technique de traitement à froid, doncutilisant peu d’énergie. La réutilisation des matériaux enplace est un facteur d’économie important puisqu’il réduitau minimum les déblais issus du décaissement, la mise endécharge, l’apport de granulats et le coût de leur transport.L’absence de transport de granulats ou des déblais endécharge contribue à la préservation du réseau routier situéau voisinage du chantier.Enfin, le traitement des sols en place est une technique trèséconomique, notamment du fait de la durée plus courte destravaux par rapport à une solution avec décaissement.

● Avantages écologiques et environnementauxLe travail à froid réduit sensiblement la pollution et le rejetde vapeurs nocives dans l’atmosphère. En outre, cette tech-nique permet une importante économie d’énergie globale,par la réduction des matériaux à transporter, des maté-riaux à mettre en décharge et donc une diminution desimpacts indirects, des gênes à l’usager et aux riverains etune réduction de la fatigue du réseau routier adjacent auchantier.La réutilisation des matériaux en place limite l’exploitation desgisements de granulats (carrières, ballastières), ressourcesnaturelles non renouvelables. Ce qui contribue à préserverl’environnement.

Les sols

Le couple sol-liant doit être en adéquation avec l’application(remblai ou couche de forme) et le niveau de performancerecherchées. Ainsi une caractérisation du sol utilisé doit êtreeffectuée (voir “Les études préalables”). La norme NF P 11-300“Classification de matériaux utilisables dans la construction

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DOCUMENTATION TECHNIQUE Septembre 2004

traitement ainsi que sa diversification (plus de 150 machineset plusieurs ateliers compacts de traitement des sols existentactuellement en France) ont permis d’améliorer sensible-ment les rendements et la qualité du travail réalisé.

Aujourd’hui, la technique du traitement aux liants hydrau-liques s’étend à un nombre de plus en plus élevé de sols :limons, argiles, marnes, matériaux sableux, sableux-grave-leux et graveleux, craies, calcaires tendres...Ainsi, c’est une technique alternative propre, économe en gra-nulats d’apports et en énergie, permettant de valoriser lesmatériaux présents in situ, qui auraient été mis en déchargepar une technique traditionnelle et qui présente les atoutsnécessaires sur le plan technique, économique, écologique etenvironnemental. La technique du traitement des sols estconsidérée aujourd’hui comme une technique classique dansl’exécution des remblais et des couches de forme.L’objet de cette documentation technique est de présenter unesynthèse des connaissances et des règles de l’art, relatives àla technique du traitement des sols à la chaux et/ou aux liantshydrauliques pour l’exécution des remblais ou des couches deforme.

LE TRAITEMENT DES SOLS

Définition et objet

Le traitement des sols avec un liant est une technique quiconsiste à incorporer, au sein du sol, cet élément d’apportavec éventuellement de l’eau et de les mélanger plus oumoins intimement in situ, jusqu’à l’obtention d’un matériauhomogène pour lui conférer des propriétés nouvelles. Il s’agitd’un traitement qui utilise les affinités chimiques du sol et duliant, par opposition au traitement mécanique, comme le com-pactage, qui peut se superposer au premier.Le traitement des sols pour l’exécution des remblais et descouches de forme, a pour objet de rendre utilisable un sol quine présente pas les caractéristiques requises pour servir sanspréparation, à supporter une assise de chaussée, de parkingou de plate-forme.Il a deux raisons d’être :• soit pour améliorer des sols trop humides, qu’il s’agisse du

sol en place pour permettre la progression du chantier ou desols à réutiliser en remblai ;

• soit pour réaliser des plates-formes rigides et stables auxintempéries pour la circulation de chantier et la mise enœuvre de la fondation.

L’optique du traitement est différente selon le cas :• dans le premier cas, on cherche un effet rapide et de niveau

suffisant pour rendre la circulation des engins et la mise enœuvre possibles, mais sans chercher à obtenir des perfor-mances mécaniques élevées par la suite ;

• dans le second cas, on recherche une résistance mécaniquepour la plate-forme. Le choix des opérations est alors étudiépour obtenir un matériau relativement noble par rapport aumatériau naturel.


des remblais et des couches de forme d’infrastructures rou-tières” permet de classer les sols (voir Tableau 1) en fonctiond’un certain nombre de paramètres :• Classe A - Sols fins• Classe B - Sols sableux et graveleux avec fines• Classe C - Sols comportant des fines et des gros éléments• Classe D - Sols insensibles à l’eau.

Les liants et les différents types de traitements

Selon l’utilisation prévue (en couches de forme ou en rem-blais) ou en fonction du type de sol à stabiliser, il existe plu-sieurs types de traitements des sols qui ne diffèrent que parla nature du liant utilisé. En France, on utilise presqueexclusivement les traitements suivants :• le traitement à la chaux (selon les normes NF EN 459-1 et

NF P 98-101) dans le cas de sols fins destinés à une utili-sation en remblais ou en couches de forme ;

• le traitement au ciment (selon la norme NF EN 197-1) ouau liant hydraulique routier (LHR) (selon les normes NF P15-108 et ENV 13 282 ou avis technique du Comité Fran-çais pour les Techniques Routières - CFTR) dans le cas desols peu plastiques ou peu argileux destinés à une utilisa-tion en remblais ou en couches de forme ;

• le traitement mixte à la chaux puis au ciment ou au lianthydraulique routier destiné à une utilisation en couches deforme.

Action des liants sur les sols● Action de la chaux sur les solsLes sols fins, c’est-à-dire les sols qui contiennent des pro-portions notables d’argiles et de limons, ont des propriétésroutières déplorables. Ils gonflent et deviennent plastiques enprésence d’eau, se rétractent avec la sécheresse, foisonnentsous l’effet du gel. Ils n’ont donc aucune stabilité face auxvariations climatiques. Ils peuvent ainsi se trouver, soit dèsl’extraction, soit à la suite d’intempéries, à un degré deconsistance el que la circulation des engins devienne difficile,voire impossible, ce qui par voie de conséquence rend leurutilisation délicate.Compte tenu de ses propriétés, la chaux modifie de façonsensible le comportement des sols fins argileux ou limoneux,grâce à trois actions distinctes :• Une diminution de la teneur en eau

La teneur en eau d’un mélange sol-chaux se trouve abais-sée en raison de :- L’apport de matériaux secs ;- La consommation de l’eau nécessaire à l’hydratation de la

chaux (chaux vive) ;- L’évaporation d’eau suite à la chaleur dégagée par la réac-

tion d’hydratation et par l’aération provoquée par lemalaxage.

En moyenne, la diminution de la teneur en eau d’un soltraité est de l’ordre de 1 à 2 % pour 1 % de chaux.

• Des modifications immédiates des propriétés géotech-niques du solL’incorporation de chaux dans un sol argileux, développeune agglomération des fines particules argileuses en élé-ments plus grossiers et friables : c’est la floculation. L’inci-dence de ces réactions sur le mélange sol-chaux sont :- Une diminution de l’indice de plasticité Ip ;- Une augmentation de l’indice portant immédiat IPI ;- Un aplatissement de la courbe Proctor avec diminution de

la densité de l’optimum Proctor et augmentation de lateneur en eau optimale (voir figure 1).

Un sol argileux humide passe ainsi de manière quasi-instan-tanée d’un état plastique à un état solide, friable, non collantet perd partiellement sa sensibilité à l’eau. Sa manipulationsur chantier devient aisée, son comportement à la mise enœuvre et sa portance sont améliorés. L’homogénéité qu’ilacquiert le place dans des conditions idéales pour subir letraitement au ciment ou au liant hydraulique routier.

• Des modifications à long termeLa chaux, en tant que base forte, élève le pH du sol et pro-voque l’attaque des constituants du sol (silice et alumine). Ilse forme alors des aluminates et des silicates de calciumhydratés (réaction pouzzolanique) qui, en cristallisant, agis-sent comme un liant entre les grains. Il est à noter que l’in-tensité et la vitesse de ces réactions à long termedépendent d’un certain nombre de caractéristiques du sol :pH, teneur en matières organiques, quantité et la nature dela fraction argileuse, teneur en eau, dosage en chaux maxi-mal (fonction de la quantité maximale de chaux “consom-mable” par l’argile présente dans le sol) et surtouttempérature.

A1

12 35

00%

12%

12%

35%

100%

Passant à 80 µm

Passant à 80 µm

0,1

0 0,1

0,2 1,5 2,5 6 8

0%

VBS

VBS

70%

100%

Passant à 2 mm

40

B5

B1 B2

B4B3D2

D1

B6

A2 A3 A4

Sols dont Dmax ≤ 50 mm

Sols dont Dmax > 50 mm

C1 ou C2

D3

Sols fins Sables Sables ou graves Graves

Tableau 1 : Tableau synoptique de classification des matériauxselon leur nature, suivant la norme NF P 11-300 :



● Action du ciment et des liants hydrauliques routiers(LHR) sur les solsLe traitement des sols au ciment ou aux LHR permet d’amé-liorer les caractéristiques initiales des matériaux et s’appli-quent à des sols fins prétraités à la chaux ou des sols peu oupas plastiques, dont les teneurs naturelles en eau trop élevéesne permettent pas de réaliser des remblais ou des couches deforme dans de bonnes conditions et avec des garanties suffi-santes de qualité. Il est surtout utilisé dans le but d’obtenir undéveloppement rapide et durable des résistances mécaniqueset des stabilités à l’eau et au gel.Compte tenu de leurs propriétés, le ciment et les LHR modi-fient de façon sensible le comportement des sols peu ou pasplastiques, grâce à deux actions distinctes :• Des modifications immédiates et à long terme des proprié-

tés géotechniques et mécaniques du solLes réactions du ciment et du LHR avec un sol consistentessentiellement en une hydratation des silicates et alumi-nates de calcium anhydres, avec passage par la phasesoluté suivie de la cristallisation des produits hydratés : c’estla prise hydraulique.La croissance des microcristaux formés, leur enchevêtre-ment, leur feutrage progressif, enrobent et relient les grainsdu matériau entre eux, formant des ponts de plus en plusnombreux et solides. Ce qui conduit rapidement au durcis-sement du mélange, à l’obtention de caractéristiques méca-niques élevées et sa stabilité à l’eau et au gel.

• Une diminution de la teneur en eauLa teneur en eau d’un mélange sol-ciment ou sol-LHR setrouve abaissée en raison de :- L’apport de matériaux secs ;- La consommation de l’eau nécessaire à la prise hydrau-

lique du ciment ou du LHR ;- L’évaporation d’eau par l’aération du sol lors du malaxage.En revanche, on ne note pas de modifications importantesde la courbe Proctor.

Aspect visuel d’un sol après traitement.Action des liants sur les sols après malaxage.

Densités sèches(g/cm3)

Optimum

Sol traitéà la chaux

Sol non traité

Teneur en eau (%)

Déplacement

de l'optimum

COURBE PROCTOR

1,7

1,6

1,5

12 14

1,8

16 18 20 22

Figure 1 : Influence du traitement à la chaux sur les caractéris-tiques d’un sol


Domaines d’emploi selon le couple sol-liant

Dans le cas des sols fins, comme les limons et argiles, desgraves et sables fortement argileux, humides, le traitement àla chaux est adapté pour l’utilisation en remblai ou pour l’amé-lioration de la portance de la partie supérieure des terrasse-ments (PST), grâce essentiellement à ses effets immédiats(assèchement et floculation des éléments fins).Pour l’utilisation en couche de forme, où les propriétés méca-niques élevées de la plate forme sont rapidement requises etrecherchées, le traitement à la chaux de ces mêmes solsplastiques peut constituer un traitement en soi (dans cer-taines applications), mais est surtout utilisé comme traite-ment préliminaire à un traitement au ciment ou aux LHR deces mêmes matériaux : on parle alors de traitement mixte.Dans le cas de matériaux peu argileux, il n’est pas conseilléd’utiliser le traitement à la chaux pour réduire la teneur eneau, car l’amélioration obtenue n’est alors que temporaire etne modifie en rien la nature du matériau.Ainsi, pour l’utilisation en remblai ou en couche de forme, letraitement au ciment ou au LHR convient plus particulièrementaux sols peu plastiques ou peu argileux, comme les sables,certains matériaux graveleux ou sablo-graveleux, les limonscalcaires peu plastiques, certains calcaires et certaines craies...Le traitement des sols au ciment ou au LHR convient pour uneréutilisation en remblai plus importante de certains matériauxhumides, comme les craies.A titre indicatif, d’après le guide technique Sétra / LCPC sur la“réalisation des remblais et des couches de forme” (plus com-munément nommé GTR) et la norme NF P 11-300, les solsnon argileux sont les sols de classes B1 ; B2 ; D1 ; C1B1 ; C1B2 ;B3 ; B4 ; D2 ; D3 ; C1B3 ; C1B4 ; C2B3 ; C2B4 et éventuellementles sols de classes B5 ; C1A1 ; C1B5 et C2B5 si ces derniers sonttrès peu argileux (VBS < 0,5), et les sols argileux sont les solsde classes A2 ; B6 ; C1A2 ; C1B6 ; C2A2 ; C2B6 ; C2A1 ; A3 : C1A3 ;C2A3 ; A1 ; B5 ; C1A1 ; C1B5 et C2B5.

LES ÉTUDES PRÉALABLES

La diversité des sols susceptibles de subir un traitement, tanten ce qui concerne leur nature que leur état hydrique, ne per-met pas de proposer une formulation générale. La recherche de la meilleure adéquation (technique et écono-mique) entre produits de traitements et matériaux à traiterpour une application donnée (remblai, PST, couche de forme)implique de procéder à des études préalables, qui comportentdeux phases :• une étude de reconnaissances géologiques et géotech-

niques, afin de reconnaître ces matériaux à partir des para-mètres significatifs vis-à-vis des phénomènes intervenantdans la technique du traitement des sols, conformément auGTR et à la norme NF P 11-300 (voir “Les sols”) ;

• une étude de formulation du couple sol-liants en laboratoire,fonction des performances recherchées pour la coucheconsidérée.

Étude de reconnaissances géologiques et géotechniquesCette étude a pour but de fournir, à partir de sondages dereconnaissance et d’essais en laboratoire, une descriptiondes terrains rencontrés avec principalement :• leur regroupement en familles homogènes et représenta-

tives, conformément à la norme NF P 11-300 “Classifica-tion de matériaux utilisables dans la construction desremblais et des couches de forme d’infrastructures rou-tières” ;

• la localisation dans l’espace (profils en long et en travers),ainsi que les volumes disponibles.

La caractérisation des sols est déterminée selon :• Des paramètres d’identification caractérisant la nature

des sols :- la granularité (normes NF P 94-056 et NF P 94-057)

selon la valeur de la dimension des plus gros élémentsprésents dans le sol (Dmax), selon le tamisat à 80 µm (outeneur en fines) et selon le tamisat à 2 mm ;

- l’argilosité qui s’exprime soit par l’indice de plasticité (Ip)(norme NF P 94-051), soit par la valeur au bleu deméthylène du sol (VBS) (norme NF P 94-068) ;

- les teneurs en constituants chimiques particuliers,comme les matières organiques, les phosphates et lesnitrates, les chlorures, les sulfates et les sulfures.L’“essai d’évaluation de l’aptitude d’un sol au traitementà la chaux et/ou aux liants hydrauliques”, défini par lanorme NF P 94-100, permet de déterminer le comporte-ment d’un couple sol-liant ;

• Des paramètres d’identification caractérisant le compor-tement mécanique des sols, notamment le fragmentabi-lité des éléments grossiers (> 50 mm) et l’abrasivité de lafraction grenue (> 80 µm) ;

• Des paramètres d’identification caractérisant l’état dessols, notamment l’état de compacité en place l’étathydrique (très humide, humide, moyen, sec et très sec)déterminé suivant le sol et son état, soit par le rapportWn/WOPN selon les normes NF P 94-050 et NF P 94-093,soit par l’indice portant immédiat (IPI) selon la norme NFP 94-078 ou soit par l’indice de consistance (Ic) selon lesnormes NF P 94-050 et NF P 94-051 (Wn étant la teneur eneau naturelle du sol et WOPN étant la teneur en eau à l’Op-timum Protor Normal).

Cette caractéristique est déterminante car elle conditionneà la fois :- le choix du type de chaux à utiliser dans le cas d’un traite-

ment mixte (vive, éteinte ou lait de chaux) ;- le dosage éventuel en eau qui assure, d’une part, le bon

déroulement des réactions de prise et de durcissement dumatériau traité et, d’autre part, l’obtention du niveau decompactage requis pour ce type de matériau.

Ainsi, l’étude de reconnaissances géologiques et géotech-niques permet de regrouper les sols en famille afin d’opti-miser les études de formulation et à identifier le ou lesproduits de traitement adaptés pouvant être utilisés.



Le comportement du sol est ainsi à évaluer vis-à-vis de l’âgeautorisant la circulation sur la couche traitée (résistance à lacompression Rc à 7 jours ou à 28 jours généralement ≥1 MPa),la résistance à l’immersion au jeune âge, la résistance au gelet surtout les performances escomptables à long terme.Celles-ci sont appréciées par le couple résistance à la tractiondirecte Rt et module de déformation du matériau traité E,paramètres indispensables au dimensionnement des chaus-sées.La méthodologie de l’étude consiste à étudier la variation desparamètres Rt et E, mesurés à l’âge de 90 jours, en fonctiondes dosages en ciment ou en liant hydraulique routier, desplages de variation des teneurs en eau et des compacités pré-visibles sur le chantier, et de l’éventualité d’apparition de gelou d’immersion.Le couple (Rt, E) choisi permet de définir la classe de résis-tance du matériau traité selon la classification définie à lafigure 2.

EXÉCUTION DES TRAVAUX

Traitement type et conditions de mise enoeuvre

Les conditions de mise en œuvre doivent être conformes auxrecommandations du Guide Technique “Traitement des solsà la chaux et/ou aux liants hydrauliques - Application à laréalisation des remblais et des couches de forme” (Sétra /LCPC - 2000) (plus communément nommé GTS).L’exécution type des travaux de traitement des sols suit, enrègle générale, le processus suivant :

● Préparation du sol à traiterCette opération, visant à faciliter le malaxage ultérieur,consiste à procéder à l’ouverture du sol au scarificateur ou auripper.

Étude de formulation

Dans le cas d’un traitement des sols appliqué à la réutilisa-tion des sols trop humides en remblais, l’objectif de l’étudede formulation est de déterminer le liant et le dosage mini-mal en liant permettant de conférer une portance immédiatesuffisante pour rendre possible la mise en œuvre, l’aptitudeau compactage et à supporter la circulation des engins dechantier en fonction de l’état hydrique des sols prévisible àl’exécution. D’après le guide technique Sétra / LCPC sur le“traitement des sols à la chaux et/ou aux liants hydrauliques- Application à la réalisation des remblais et des couches deforme” (plus communément nommé GTS), la vérification del’aptitude du sol au traitement doit se faire à partir de “l’es-sai d’évaluation de l’aptitude d’un sol au traitement à lachaux et/ou aux liants hydrauliques” défini par la norme NFP 94-100, en se limitant à la seule observation des gonfle-ments (traitement adapté si le gonflement volumique GVreste inférieur ou égal à 10 %).Dans le cas d’un traitement des sols appliqué à la réalisationde couches de forme, l’objectif de l’étude de formulation estde déterminer les dosage en chaux éventuellement néces-saire et en ciment ou en liant hydraulique routier à incorpo-rer successivement dans le sol pour satisfaire aux troiscritères suivants :• Le premier critère est relatif à la vérification de l’aptitude du

sol au traitement. Elle se fait à partir de “l’essai d’évaluationde l’aptitude d’un sol au traitement à la chaux et/ou auxliants hydrauliques” défini par la norme NF P 94-100 (voirTableau 2)

• Le deuxième critère est relatif à l’exécution. On recherchele dosage en chaux éventuellement nécessaire pourconférer au sol considéré une portance immédiate suffi-sante, afin d’assurer sa mise en œuvre correcte : aptitudeau compactage et à supporter la circulation des engins dechantier.

• Le troisième critère est relatif à la tenue de la structure sol-liant. On recherche le dosage optimal en ciment ou lianthydraulique routier au sol afin d’atteindre les performancesmécaniques exigées pour une couche de forme.

Type de Aptitude Gonflement Résistance en compressiontraitement du sol volumique diamétrale Rtb (MPa)

GV (%)

Adapté ≤ 5 ≥ 0,2

Douteux * 5 < GV≤ 10 0,1 ≤ Rtb < 0,2

Inadapté ** > 10 < 0,1

Paramètres considérés

Traitementavec un lianthydrauliqueéventuelle-

ment associéà la chaux

Classe 2Classe 3

Classe 4

Classe 5

10000,1

0,2

0,5

1

2000 5000 10000E(MPa

Rt(MPa)

Tableau 2 : Critères retenus pour l’interprétation de l’essai d’apti-tude d’un sol au traitement, selon le guide technique Sétra / LCPCsur le “traitement des sols à la chaux et/ou aux liants hydrau-liques - Application à la réalisation des remblais et des couches deforme”.

* Douteux : la décision de persévérer dans la solution du traitement dépenddu contexte particulier du chantier.

** Inadapté : la technique du traitement est, en principe, à abandonner.

Figure 2 : Zones de classement du matériau sol-liant en fonctiondu couple (Rt, E)

Le module E est déterminé soit à partir d’un essai de traction directe (normeNF P 98-232-2), soit à partir d’un essai de compression diamétrale (norme NFP 98-232-3). On prendra Rt = 0,8 Rtb selon le guide technique “Conception etdimensionnement des structures de chaussées”, Sétra / LCPC de 1994.


● Compactage partielLa qualité du compactage est, en général, déterminée par unobjectif de densification. Ainsi, pour le compactage des rem-blais, l’objectif de densification est une énergie de compactageq4, qui correspond succinctement à 95 % de la densité opti-male de l’essai Proctor Normal et pour le compactage descouches de forme, il est une énergie de compactage q3 quicorrespond succinctement à 98,5 % de la densité optimale del’essai Proctor Normal. Le guide technique Sétra / LCPC sur la“Réalisation des remblais et des couches de forme” (GTR) deseptembre 1992 donne une détermination pratique des condi-tions de compactage, sur la base du paramètre Q/S, “épais-seur unitaire de compactage” (Q étant le volume de solcompacté pendant un temps donné et S la surface balayée parle compacteur pendant le même temps).L’atelier de compactage, ainsi que le nombre de passes néces-saires, seront définis sur une planche d’essais de compactage,

● Ajustement de l’état hydrique du solUne teneur en eau optimale est indispensable pour obtenir,après compactage du mélange sol-liant, une densité maxi-male. Ainsi, il est possible soit d’assécher le sol par bras-sage mécanique, soit de l’humidifier avec une arroseuseavec rampes à eau, gicleurs ou systèmes enfouisseurs.

● Épandage du liantPour réduire et maîtriser la dispersion du liant, il est préfé-rable de retenir – dans le cas de chantiers moyens ou impor-tants – un épandeur à dosage pondéral, asservi à la vitessed’avancement. Le contrôle de la régularité de l’épandage etde la quantité des liants est réalisé par la méthode dite “à labâche”.

● MalaxagePour assurer une bonne homogénéité du matériau et uneprofondeur importante du malaxage, il est judicieux deretenir un malaxeur ou un pulvimixer à rotor horizontal.D’autre part, le malaxage foisonnant énormément lesmatériaux, il faut veiller – lorsqu’on traite par bandes join-tives – à mordre suffisamment (20 cm) dans la partie déjàfoisonnée, pour ne pas laisser de matériau non malaxé enbordures de bandes.

Epandage du liant.

Vue générale d’un chantier de traitement de sol.

Malaxage.

Compactage partiel.


7, Place de la Défense 92974 Paris-la-Défense cedex - Tél. : 01 55 23 01 00 - Fax : 01 55 23 01 10Email : [email protected] - Site Internet : www.infociments.fr


en respectant les épaisseurs de couches à compacter et enappliquant un plan de balayage répartissant l’énergie de com-pactage sur toute la surface de la couche.Le compactage partiel doit suivre sans tarder la fin dumalaxage pour ne pas laisser un matériau foisonné exposéaux intempéries et doit apporter 70 à 80 % de l’énergie exigéepour obtenir la qualité de compactage recherchée suivant lacouche considérée.

● RéglageLe réglage définitif doit se faire par rabotage sur toute la lar-geur à régler et en aucun cas par comblement des points baspar les matériaux provenant de l’écrêtage des bosses. Il se faitle plus souvent à la niveleuse. Les matériaux provenant durabotage doivent être évacués.L’épaisseur à raboter doit être prise en compte au stade dutraitement, en prévoyant une surépaisseur suffisante du maté-riau traité (environ 3 cm).

● Compactage finalIl doit être réalisé immédiatement après le réglage final et,dans tous les cas, avant expiration du “délai de maniabilité” dumélange sol-liant, pour apporter le complément de l’énergieexigée pour obtenir la qualité de compactage recherchée sui-vant la couche considérée.

● Protection de surfaceCette protection superficielle (en général, un enduit gra-villonné à l’émulsion de bitume) est destinée à imperméabili-ser et à protéger la couche traitée des intempéries, del’évaporation de l’eau et du trafic. Elle doit être réalisée dansles plus brefs délais après la fin du compactage final.

Compactage final.

CONCLUSION

Les travaux de construction des remblais et des couches deformes représentent une part importante du coût global de réa-lisation des projets routiers. Cette importance justifie unerecherche d’optimisation globale, visant à minimiser les coûts.L’optimisation des solutions techniques consiste, d’abord, en unchoix judicieux de tracé en plan et de profil en long des terrasse-ments pour limiter au maximum les mouvements de terre enfonction de la qualité des matériaux exigés. Optimiser, c’est aussidéterminer le couple couche de forme/chaussée le mieuxadapté. Sachant que la couche de forme peut jouer un rôle struc-turel, on a donc intérêt à privilégier ses performances par latechnique de traitement des sols à la chaux et/ou aux liantshydrauliques. D’autant plus qu’elle est une technique éprouvéeet parfaitement au point, grâce notamment aux progrès réalisésdans la connaissance des sols et à l’innovation des constructeursde matériels de Travaux Publics et leurs nouveaux matérielsencore plus puissants et performants.Elle présente de nombreux avantages, notamment :• le traitement à froid (économie d’énergie et technique propre) ;• le travail in situ et la valorisation de matériaux qui auraient été

mis à la décharge (économie de transport de matériaux) ;• la préservation de l’environnement, car elle limite l’exploitation

des gisements de granulats (technique économe en granulatsd’apports) ;

• une économie sur le coût global des projets.La technique du traitement des sols à la chaux et/ou aux liantshydrauliques est donc considérée aujourd’hui comme une tech-nique classique dans l’exécution des remblais et des couches deforme. Elle se développe considérablement dans les couchesd’assises de chaussées (couche de fondation et couche de base),ce qui prouve l’excellence de la technique. ●

Protection de surface de la couche traitée.


MaubeugeRÉFÉRENCE

Chemin vert en béton colorébalayé à Rousies (Nord)

Ce programme, intitulé “Vélo Route -Voie Verte – Liaison Maubeuge-Sen-tier émeraude”, se développera dans

l’avenir jusqu’à la Belgique, via Maubeugeet les berges de la Sambre, alors que letronçon vers Paris reprendra, en partie, unevoie ferrée désaffectée. La solution béton coloré balayé a été rete-nue car ce tronçon de chemin devaitrépondre à un double objectif : ne pas êtretrop lisse pour les piétons en cas de pluie,mais en même temps supporter le passaged’engins agricoles pouvant aller jusqu’à35 tonnes. Pour Lilian Brouleau du bureau d’étudesCités et Paysages (Maubeuge), cette déci-sion était la plus logique : “Pour garder unaspect champêtre et naturel s’intégrantharmonieusement dans l’environnementagricole, il a été décidé de teinter légère-ment ce béton en couleur ocre et de réali-ser un balayage transversal donnant unaspect “rugueux” qui permettra d’évitertoute glissade de cyclistes ou de piétons,dont un grand nombre d’écoliers de lacommune de Ferrière La Grande”.

● Lieu : Rousies (59131 - Nord)

● Maître d’ouvrage : Agglomération deMaubeuge - Val de Sambre

● Maître d’œuvre : Cités et Paysages(59600 Maubeuge)

● Entreprise : De Barba (59611 Four-mies)

● Fournisseur des produits béton :Unibéton (Centrale de Maubeuge)

● Béton mis en œuvre : • CEM II/B 32,5 Gaurain (330 kg), • sable de mer 0/3 Euromat (870 kg),

Dans le cadre d’un itinéraire cyclable européen (Axe Paris-Moscou), l’agglomération de Maubeuge-Val de Sambre a réalisé une voie de 500 m de long sur 3 m de large dans la commune de Rousies.

• granulats clair lavé 5/20 Carrièresdu Boulonnais (980 kg),

• fibres Fibrasol 2P Axim (910 kg), • colorant Kaolor ocre Pieri (10 kg)

● Surface réalisée en béton : 1 500 m2

(500 m linéaire sur 3 m de large)

● Montant des travaux : 140 233 € TTC,financés par la Région Nord / Pas-de-Calais (40 %), FEDER (30 %) et l’Ag-glomération de Maubeuge - Val deSambre (30 %)


MayenneCHANTIER

La RD 151, reliant Saint-Fraimbault-de-Prièresà La Haie Traversaine, a été élargie de 5 à6 mètres linéaire par épaulement en petitelargeur et remplie de béton auto-compactantMaces 140.

Aménagement de la RD 151 à Saint-Fraimbault (Mayenne)

Pour répondre à cet objectif, laméthode a consisté à conserverl’emprise existante et à décaisser le

bord de la chaussée et l’accotement sur35 cm pour élargir la chaussée de 5 à6 mètres. Puis à remplir la fouille avec unmatériau auto-compactant (Maces 140), àréaliser des fossés drainants lorsque

l’emprise était insuffisante pour faire unfossé ordinaire et à poser des bordures A1dans les petites rayons et des glissières desécurité.Le chantier a été fait sous déviationtotale. L’enrobé n’a été réalisé qu’aprèsun délai de 28 jours.

L’utilisation du béton auto-compactant Maces 140Le Maces 140, élaboré par Lafarge, pré-sente de nombreux avantages : • il est auto-compactant et permet donc une

mise en œuvre aisée• il autorise un travail sur faible largeur en

bord de fossé ou de talus• il est adapté en poutre de rive pour les

chaussées à faible trafic lourd• il permet de travailler sur une faible

épaisseur (35 cm) et sur un sol peu por-teur autour de 20 MPa

• enfin, son coût est quasiment identique àcelui de la grave-ciment.

Pour en savoir plus sur les aspects spéci-fiques au Maces 140, se reporter à la page6 de ce numéro, à la rubrique Sciences etTechniques.

L’objectif de la Direction des Routes et des Bâtiments du Conseil Général de la Mayenne était d’améliorer le niveau de service de la route départementale 151, reliant Saint-Fraimbault-de-Prières à La Haie Traversaine, soumise à un important trafic de poids lourds.

PRINCIPAUX INTERVENANTS

● Maître d’ouvrage : Conseil Général de la Mayenne

● Maître d’oeuvre : Direction desroutes et des Bâtiments

● Entreprise : Eurovia (enrobé), DDEde la Mayenne (Subdivision del’Equipement, en régie, et Parcdépartemental)

● Fournisseur des produits : Lafarge Béton

Préparation de la poutre.


D’autres chantiers dans l’avenirPour Jean-Michel Sabin, chargé de missionà la Direction Technique du Conseil Géné-ral de Mayenne : “La chaussée était vrai-ment trop fatiguée : il nous fallaitaméliorer son niveau de service. Le parti pris a donc été de l’élargir en ren-trant impérativement dans les emprises, enpassant de 5 à 6 mètres et en réalisant desfossés drainants. Ces derniers sont, à monsens, moins dangereux, le matériau étantlégèrement plus bas que l’abord de l’acco-tement ce qui évite aux véhicules de sta-tionner.Ce chantier nous ayant donné satisfaction,nous avons prévu de réaliser dans l’avenird’autres projets utilisant le matériau auto-compactant Maces 140”. ●

LE CHANTIER EN BREF

● Lieu : RD 151 Saint-Fraimbault-de-Prières (Mayenne)

● Objectifs des travaux : Élargissement de la chaussée de 5 à 6 mètres linéaire par épaulement en petite largeur

● Produit utilisé : Maces 140 (920 m3)● Surface réalisée : 2 800 m2

● Durée du chantier : 2 mois ● Trafic moyen : 1 200 véhicules/jour

dont 15 % de poids lourds● Coût total de l’opération :

317 000 € TTC

Mise en œuvre du matériau auto-compactant Maces 140.Gros plan sur le matériau auto-compac-tant Maces 140.

Planche d’essai effectuée sous le contrôledu laboratoire DDE de LAVAL.

Phase d’assainissement avec mise enplace d’un fossé drainant dans les faibleslargeurs d’emprise.

État du support avant la réalisation de lacouche d’enrobé.

Pas-de-Leyraud

L’avenir est incontestablementau traitement de sols

CHANTIER


Le Pas-de-l’Eyraud (Dordogne) :première tranche de lamodernisation de la RD 709 (3,9 km)qui fait appel au traitement de sol enplace à la chaux et au liant routier.

Performances de haut niveau, coût de construction abaissé, trafic moindre et absence de miseen décharge : le traitement des sols à la chaux et/ou au ciment ou aux liants hydrauliquesroutiers s’impose face aux techniques routières traditionnelles. Exemple en Dordogne, sur le chantier de la RD 709.

PRINCIPAUX INTERVENANTS● Maîtrise d’ouvrage et maîtrise

d’œuvre : Conseil Général deDordogne

● Entreprises : Groupement Sacer(mandataire), Estardier

● Fournisseur du liant : CimentsCalcia

● Fournisseur de la chaux : Chaux duPérigord

Depuis de nombreuses années, le bas-sin économique de Bergerac-Lalinde,en Dordogne, souffrait d’un déficit de

voies de communication rapides qui limi-tait son potentiel de développement com-mercial vers les régions environnantes etparticulièrement Bordeaux, mais aussi versla capitale et les pays du Nord. Fort logi-quement, il y a une quinzaine d’années, lesélus locaux avaient vu dans le projet deconstruction de l’A89 une issue à cet encla-vement. “Malheureusement, le tracé envi-sagé, situé à mi-chemin entre Périgueux etBergerac, a été décalé vers le nord, suite aulobbying des viticulteurs du Saint-Emilion-nais” explique Marc Bécret, directeurgénéral-adjoint au Conseil Général, encharge des infrastructures.En contrepartie, et après beaucoup d’ef-forts, les élus locaux ont réussi à obtenirl’inscription au Contrat de Plan Etat-Région 2000/2006 de la modernisation de

la RD 709, qui assure la liaison entre Ber-gerac et la RN 89, ainsi que son raccorde-ment à l’A89 par la création d’unéchangeur. “Cette décision a été prise àtitre dérogatoire” souligne Marc Bécret. Eneffet : c’est la première fois qu’un pro-gramme de voirie départementale obtientun financement au titre du Contrat de Plan.

27 km de voies nouvellesLe programme, qui mobilise 43,7 millionsd’euros TTC, est financé à parts égales parle département, la région Aquitaine et l’Etat.Il comporte 27,4 km de voies nouvelles quivont permettre de porter le trafic de la RD709 de 2 100 à 4 500 véhicules par jour d’ici2006, date de fin des travaux, organisés ensept tranches. La première, une section dequatre kilomètres localisée au centre de l’iti-néraire (tranche n°4, lieu dit le Pas-de-l’Ey-raud), vient d’être achevée en août 2004,

après 11 mois de travaux. Elle traverse lescommunes de Laveyssière, Ginestet et LesLèches (où se trouve l’échangeur).Pour cette tranche, le Conseil Général,maître d’œuvre, a choisi la technique dutraitement de sol en place. Pour LaurentMartinez, chef de secteur, responsable del’entreprise Sacer pour la Dordogne, adju-dicataire du marché avec comme co-traitantl’entreprise de terrassement Estardier :“Plusieurs raisons motivent ce choix. Les


Chaux et liant routierConséquence : l’entreprise a réalisé denombreux mouvements de matériaux(300 000 m3) afin de constituer des coucheshomogènes tout le long du tracé. “La pre-mière couche, la PST, a été traitée à la chaux(1,5 %) afin d’éviter les gonflements de l’ar-gile en présence d’eau et d’assurer une por-tance au niveau de l’arase de terrassement,reprend Laurent Martinez. Ensuite, nousavons rapporté une deuxième épaisseur desables argileux afin de réaliser la couche deforme, qui a été traitée à la fois à la chaux(1,5 %), toujours pour les mêmes raisons,ainsi qu’avec un liant routier à raison de 5%pour lui conférer la portance requise”.Le choix s’est porté sur le liant hydrauliqueroutier des Ciments Calcia : le Ligex 111M10. “Le Ligex offrait des performanceslégèrement supérieures, mais surtout une plusgrande souplesse d’utilisation sur chantier,les matériaux pouvant être maniés pendantdix heures” précise Christian Pecquet, res-ponsable qualité de Sacer Atlantique, à Bor-deaux, qui a conduit les essais en laboratoire.

Un chantier instructifGrâce à un guidage par GPS de la niveleuseet du compacteur, l’entreprise a pu respecterune tolérance en altimétrie de plus ou moins3 cm. Et ce même si la cote était un peuhaute. “Ce phénomène est dû au gonflementdes terrains, du fait de l’apport des liants,mais aussi à l’usure de la lame de la nive-leuse, souligne Laurent Martinez. Cetteusure – 2 cm – ne pouvait pas être prise encompte par le GPS : il aurait fallu mesurerpériodiquement la distance entre la celluleet le bord de la lame”.Les rendements obtenus par l’atelier de ter-rassement et de traitement ont atteint 600 mlinéaires par jour, sur une largeur de 12 m.Les engins utilisés : niveleuse, épandeurPanien, arroseuse, malaxeur Raco de650 CV, compacteur vibrant Dynapac, com-pacteur à pneus. “C’est la première fois que

Le nombre de passes des compacteurs estdéterminé in situ (avec des planches d’es-sais) afin d’obtenir la densité optimale.

LE CHANTIER EN BREF

● Lieu : RD 709, Dordogne● Projet : modernisation de la liaison

Bergerac - RN 89● Objectifs : réaliser une infrastructure

durable et économique● Contraintes : faire face à une pénu-

rie de matériaux● Solution : un traitement en place de

la PST (Partie Supérieure desTerrassements) et de la couche deforme

● Linéaire : 3,9 km● Volume de matériaux traités :

64 000 m3

● Volume de chaux : 1 500 t● Volume de liant routier : 1 200 t● Durée du chantier : 11 mois● Coût : 5,7 millions d’euros TTC

granulats calcaires disponibles localementsont de qualité médiocre et les carrières lesplus proches pour approvisionner le chan-tier sont distantes de deux heures de route,ce qui renchérissait l’opération. De plus, ilaurait fallu assumer le coût de la mise endécharge de 200 000 m3 de matériaux dusite. Enfin, le maître d’œuvre a égalementdû prendre en considération les dégrada-tions du réseau routier dues au trafic depoids lourds engendré par cette mise endécharge et l’apport de matériaux”.

Des sols compatibles“Ont été appliquées les préconisations duGuide de Terrassement Routiers (GTR),explique le laboratoire de la DDE. Les pré-lèvements de terrain ont montré que lessols pouvaient être traités à la chaux et auciment, ce qui permettait de valoriser lesmatériaux du site, tant pour la partie supé-rieure de terrassement (PST) que pour lacouche de forme”. Soit une structure de70 cm (deux fois 35 cm).Mais les études avant-projet, menées parles services routiers du Département etl’entreprise, faisaient également état d’unegrande hétérogénéité des terrains. “Nousavons réalisé vingt sondages sur les zonesen déblai, soit un tout les cent mètres, afind’identifier les sols, à des profondeurs pou-vant atteindre 10 m” explique DominiqueNicolon, chargé des études et des recon-naissances géotechniques chez Sacer à Tou-louse. Des relevés qui ont mis en évidencela présence de sables argileux parfaitementadaptés à la technique (de type B5 et B6selon la classification du GTR), utiliséspour la couche de forme, et d’argiles peuplastiques à très plastiques (de type A2 etA3) plus difficiles à traiter, mais qui ontnéanmoins été utilisées pour la PST, et pourla réalisation de remblais sur les abords(merlons, par exemple).

La niveleuse, contrôlée par GPS, règle l’arasede terrassement et la couche de forme.

Le malaxeur de 650 CVassure un traitementhomogène sur une pro-fondeur de 35 cm.

cette technique est appliquée à un chantierroutier départemental dans la région,reprend Laurent Martinez. Il faut dire quecette solution a permis de diviser par trois lecoût d’exécution de la PST et de la couchede forme : 300 000 euros au lieu de 950 000euros, en intégrant les coûts de transport”.Et Christian Pecquet de conclure : “LeCCTP exigeait, sur la PST, une portancesupérieure à 35 MPa (AR1), à comparer aux50 ou 60 obtenus réellement sur chantiers(AR2), voire même aux 80 à 90 en certainsendroits. Le traitement permet de réaliserdes structures extrêmement résistantes,homogènes et stables dans le temps. Lemaître d’ouvrage l’a bien compris : à Bor-deaux, il nous arrive d’intervenir même pour2 000 m2 afin de traiter des plates-formesindustrielles ou des parkings. La techniqueconnaît un développement bien réel”. ●

LE SAVIEZ-VOUS ?

Voici, pour vous détendre... ou pourvous irriter, une énigme à résoudre.Réponse dans le prochain numéro deRoutes.

Remue-méningesAPPEL À COMMUNICATIONS


Achat de timbres-posteIl s’agit de dépenser exactement 5 eurospour acheter un lot de 20 timbres de valeursunitaires 50 cents, 40 cents et 10 cents.Question : combien y aura-t-il de timbresde chacune des trois catégories ?

7, Place de la Défense92974 Paris-la-Défense cedexTél. : 01 55 23 01 00 - Fax : 01 55 23 01 10Email : [email protected] Site Internet : www.infociments.fr

Solution du Remue-méninges deRoutes n°88 : DivinationRappel du problème posé : lorsqu’on saitrésoudre des équations indéterminées, onpeut proposer le jeu suivant.Demandez à un ami de multiplier son jourde naissance par 12, son mois par 31 etd’additionner ces deux produits. Question : s’il vous communique unique-ment ce dernier résultat, êtes-vous enmesure de trouver sa date de naissance ?Solution : le problème revient à résoudrel’équation indéterminée : 12x + 31y = 170 (1)où : “x” représente le quantième du mois,donc x est un entier positif, inférieur ouégal à 31.“y” représente le numéro du mois, donc yest un entier positif, inférieur ou égal à 12. L’équation (1) permet d’exprimer x enfonction de y : x = (170 - 31y) / 12 = 14 - 3y + (2 + 5y) /12 x = 14 - 3y + t (en posant t = [2 + 5y] / 12,avec t entier). (2)D’où : 2 + 5y = 12t et :y = (12t - 2) / 5 = 2t + (2t - 2) / 5 y = 2t + 2(t - 1) /5 = 2t + 2v (en posant v = [t - 1] /5, avec v entier). (3)D’où : t - 1 = 5v et t = 5v + 1 (t et v sont desentiers).En portant cette valeur de “t” dans l’ex-pression (3), y devient :y = 2(5v + 1) + 2v = 12v + 2 (4)En portant les valeurs de “y” et de “t” dansl’expression (2), x devient :x = 14 - 3(12v + 2) + (5v + 1) = 9 - 31v (5)Or, x et y sont des entiers, positifs, avec xinférieur ou égal à 31 et y inférieur ou égalà 12. Donc, on aura les deux inéquationssuivantes :0 < 9 - 31v ≤ 31 v - 22/31 < v ≤ 9/31et0 < 12v + 2 ≤ 12 v -1/6 < v ≤ 5/6D’où : - 22/31 < v ≤ 5/6Comme v est un entier, il s’en suit que : v = 0En portant cette valeur de v dans lesexpressions (4) et (5), on obtient alors :x = 9 et y = 2La date de naissance est donc le 9 dudeuxième mois : autrement dit le 9 février.

TREMTITRAITEMENT ET RETRAITEMENT DES MATÉRIAUX

POUR TRAVAUX D’INFRASTRUCTURE 2e SYMPOSIUM INTERNATIONAL - 24 au 26 octobre 2005 - Paris (France)Le traitement des sols et le retraitementdes chaussées sont des techniques effi-caces en termes de performancesmécaniques, économiques et environne-mentales. Elles sont largement utiliséespour la construction des infrastructuresde transport. La chaux aérienne cal-cique, le ciment et les liants hydrau-liques routiers sont les liants les plusutilisés, sous forme de poudre ou desuspension. Un premier Symposium inti-tulé “Subgrade Stabilization and In SituPavement recycling using Cement” adéjà eu lieu à Salamanque, en Espagne,du 1er au 4 octobre 2001. Le second Sym-posium International intitulé : “Traite-ment et Recyclage des Matériaux pourTravaux d’Infrastructure” sera organiséen France, à Paris, du 24 au 26 octobre2005, par Cimbéton et l’Association fran-çaise des producteurs de chaux, sous leparrainage de l’Association Mondiale dela Route (AIPCR).

L’objectif général de ce second Sympo-sium sera de mettre l’accent sur les pro-grès réalisés depuis Salamanque. Ildonnera aussi la parole au domaine enplein développement du recyclage partraitement des matériaux de démolitiondes infrastructures anciennes. Le pro-gramme comprendra des sessions plé-nières, traitant de sujets généraux, etdes sessions parallèles consacrées àdes sujets plus spécifiques tels que lesétudes, les méthodes de mise en œuvre,la technologie, etc.Les propositions de communication(résumées en moins de 200 mots, enanglais) devront être soumises auComité Scientifique avant le 15 octobre2004. Les propositions sélectionnéesdevront être transmises, dans leurforme complète, avant le 15 mars 2005.Pour soumettre des résumés ou pourobtenir plus d’information, consulter lesite www.tremti.org

TREMTI TREATMENT AND RECYCLING OF MATERIALS

FOR TRANSPORT INFRASTRUCTURE 2nd International Symposium - October 24th-26th 2005 - Paris (France)

Soil treatment and road reclaiming areeffective techniques in terms of mecha-nical, economic and environmental per-formance. They are widely used for theconstruction of transport infrastructure.Calcic air lime, cement and hydraulicroad binders are the most frequentlyused binders, either in a powder or in aslurry form.A first Symposium titled “Subgrade Sta-bilization and In Situ Pavement recyclingusing Cement” already took place inSalamanca, Spain, on October 1st - 4th,2001. The second International Sympo-sium titled: “Treatment and Recycling ofMaterials for Transport Infrastructure”will be organized in Paris, France Octo-ber 24th - 26th, 2005 by the FrenchCement and the French Lime associa-tions, under the auspices of the World

Road Association (PIARC). The generalobjective of this second Symposium willbe to put the emphasis on the progressmade since Salamanca. It will alsoenlarge its scope to the developing fieldof treatment recycling of materials fromold infrastructure demolition. The pro-gram will include plenary sessions, dea-ling with general topics, and parallelsessions, dealing with more specifictopics like studies, application process,technology, etc.Abstracts proposals (less than 200words, in English) shall be submitted tothe Scientific Committee before Octo-ber 15th 2004. Selected papers shall besent before March 15th 2005.For abstracts submission or for amore detailed information, visitwww.tremti.org

ciments • liants hydrauliques routiers • bétons

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