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1/24
TUDES - RECHERCHES - SYNTHSES
essais de traitement des limons
la chaux vive
dans le dpartement du Nord
p a r M . V I V I E R P .
A N D R I E U X
I n g i e u r T . P . E .
Chef
d u L a b o r a t o i r e I n g i e u r C h i m i s t e
R i o n a l d e
L i l l e
J . - P .
B A I L L Y
I n g i e u r A . e t M .
P .
N A V A R RO
J . L E P L A T
I n g i e u r T . P . E . G l o g u e
A s s i s t a n t s a u
l a b o r a t o i r e R i o n a l d e
L i l l e
P R E S E N T T I O N
p a r F .
R E L O T I U S
I n g i e u r d e s
Pon ts
e t C h a u s ss d e L i l l e
L e N o r d d e l a F r a n c e est en g r a n d e p a r t i e
r ecouver t
d e l i m o n s don t l a
teneur
en ea u
n a t u r e l l e
d
f o r t e
n a q u e t e n d a n c e s ev er l o c c a s i o n d e s p l u i e s q u i a c c om p a g n e n t
t o u -
j o u r s
p e u o u p r o u l e s c h a n t i e r s d e t er r a s sem en t s . L a g r a n d e sen s i b i l i t a u x f a c t eu r s
a tmo -
s p hi q u e s q u i e n ru l t e em pc h e d e p r oi r e t d e r l i s er co n t i n m e n t l e s
cad ences
i n d u s
t r i e l l e s di r s su r l e s g r a n d s c h a n t i e r s . D i v er s
essais
d e
s t a b i l i s a t i o n
d e s l i m o n s , n o t a m m en t
l a i d e d e
cend r es
v o l a n t e s et d e
c imen t
n a v a i e n t p a s d o n n sa t i s fa c t i o n et l a seu l e s o l u t i o n
v r a i m e n t sr e co n s i s t a i t m e t t r e e n d t t o u t l e l i m o n , c o n s t r u i r e u n e a i s se couche d e
fo rme, l e p l u s souvent en schistes m i n i e r s e t r l i ser l es r e m b l a i s en m a ti a u x d a p p o r t .
A l o c ca s i o n d e l a di a t i o n d O r c h i e s, nous avons t en t d e su p p r i m er l a couche d e
f o rme
e t d e r t i l i s er s ystm a t i q u e m e n t l e s d l a i s e n r e m b l a i s g r c e a u t r a i t e m e n t d e s
l i m o n s l a c h a u x
v ive.
Cet te d i a t i o n , c o n s t r u i t e t r o i s vo ies et i n tr a b l e d a n s l a f u t u r e a u t o r o u t e
L i l l e -
V a l en c i e n n e s, est i m p l a n t su r d e s l i m o n s r e co u v r a n t u n su b s t r a t u m d a r g i l e d e T y p ri e n .
L e p r o f i l e n l o n g c om p o r t a n t u n e t r a n c h d e p r o fo n d eu r m a x i m a l e d e
3
m , s u i v i e d u n
r e m b l a i d e f a i b l e h a u t e u r , l e s t e r r a s se m e n t s n i n te ss a i e n t q u e l e s l i m o n s , p a r
a i l l e u r s
n oy
d a n s l a n a p p e p h r t i q u e
(fig.
1 .
1-1
Bul l. Liais on La bo. Rou tiers P. et C h. n 29 - J anv .-F v. 19 68 - R f. 39 3
-
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Fig.
1 - Le limon natu
rel aprs une pluie.
On pourrait expliquer
(en partie) le dsastre
d'Azincourt p a r l e
temps pluvieux et la
prsence de limons
saturs sur le site de
cette bataille. On a
rapport en effet que
les cavaliers franais
prts au combat la
veille taient enliss au
petit matin et furent
trs gns dans leurs
volutions face aux
soldats pied anglais
L e m a r c h p ro ya i t l a so l u t i o n c l a s si q u e
d u t i l i sa t i o n
d e
schistes
h o u i l l e r s p o u r l e s
r e m b l a i s et u n e couche d e f orm e d e
80
cm en d l a i , t a n d i s q u e l a t o t a l i t d es d l a i s l i m o
neux
a i e n t m i s l a dh a r g e . I l a i t d em a n d l en t r ep r en e u r d e f a i r e u n e p r o p o si t i o n
v a r i a n t e
p o u r l a r t i l i sa t i o n T u n e p a r t i e d e s dl a i s e n r e m b l a i s a p r s t r a i t e m e n t l a c h a u x ,
a n t
en tendu
q u e l a couch e d e f o rme en schistes a i t c o n s e r v t o u t l e l o n g d u t r a c
S u r p r o p o si t i o n d e l en t r e p r e n eu r et a u vu d e s u d es d e l a b o r a t o i r e, o n a f i n a l e m e n t
di d d e r t i l i s er t o us l e s d l a i s en l e s t r a i t a n t l a c h a u x v i v e e t en a b a n d o n n a n t l a
couche d e f orm e en schi stes.
Cet te i n f o r m a t i o n p r en t e l e s u d e s p r i m i n a i r es , l e do u l e m e n t d u c h a n t i er , l e m a t
r i el u t i l i s e t l es c o n st a t a t i o n s fa i tes.
F . R e l o t i u s .
1-2
-
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3/24
RSUM A L ' INTENTION DES PRAT IC IENS
La Dviation d'Orchies (16 m de largeur y
compris accotements), intgrale dans la future
autoroute Lille-Valenciennes,
est
implante
sur
les limons recouvrant
un
subs tratum d'argile
yprsienne.
Les terrassements tranche de profon
deur maximale 3 msuivie d'un remblai de fai
ble hauteur
n'intressaient
que des
limons
noys dans
la
nappe phratique, limons dont
on connat
la
trs grande sensibilit
aux
fac
teurs atmosphriques, etdont la mise en u
vre en remblai s'accommode mal de cadences
industrielles.
La solution traditionnelle rgionale, consis
tant vacuer la dcharge les dblais limo
neux, et utiliser des schistes houillers pour
les remblais
et
pour
la
couche
de
forme
en
dblai
(sur 80 cm
d'paisseur)
a t
aban
donne
sur ce
chantier
au
profit
de
l'utilisa
tion intgrale des dblais en remblais, les
limons tant traits
la
chaux
vive.
Les tudes prliminaires
du
Laboratoire
de
Lille, ainsi
que les
constatations
qui ont pu
tre faites
l'occasion
de
cette tentative con
firment que les limons teneur en eau leve
peuvent tre utiliss en remblais mme par
temps pluvieux en les traitant la chaux vive.
Tout n'est pas pour autant rsolu et l'effort
devra essentiellement porter
sur la
mise
au
point
d'un
rpandeur, sans danger pour
le
personnel,
et d'un
systme assurant
un ma
laxage efficace
et
homogne.
Du point
de vue
conomique, l'intrt
du
procd est d :
l'conomie
du
terrassement compl
mentaire ncessaire
la
constitution d'une
bonne couche de forme en dblai,
la possibilit de rutiliser les dblais
en remblais, ce qui dispense de la mise la
dcharge des dblais, et de l'apport de mat
riaux d'emprunts,
au
gain dans
les
dlais, puisqu'on
est
trs
peu
souvent arrt
par le
mauvais temps.
A titre indicatif etdans le cas de remblais
de faible hauteur, l'conomie faite sur les
terrassements
en
traitant
les
limons
est de
l'ordre
de 40 par
rapport
la
solution tra
ditionnelle rgionale
qui
consiste
surcreuser
sur toute
la
plate-forme
de
dblai pour placer
une couche tampon de 0,80 m de schistes
miniers entre le limon et la chausse, et
employer pour les remblais des schistes ou
des cendres volantes.
C ette conomie, rapporte au mtre de lon
gueur de route, a t de 140 F environ pour
le chantier de la dviation d'Orchies.
Les caractristiques des limons taient les
suivantes
:
LIMITES D'ATTERBERG
Teneur en Eau
Naturelle
ESSAI PROCTOR NORMAL
Liquidit
Limite
de
plasticit
Indice
de
plasticit
Teneur en Eau
Naturelle Teneur
en eau
optimum
Densit sche
optimum
28 35
18 20
10 15 17 23
13 15
1,8 1,9 g/cm
3
Remarque Trois chantiers ultrieurs de traitement la chaux vive de limon ont t mens bien
malgr des teneurs en eau naturelles nettement plus leves (atteignant couramment 28 ).
La chaux vive provenait
de
Belgique.
Il
s'agissait d'une chaux vive arienne etgrasse
91 de CaO
dont plus
de 68 de
chaux
libre,
moulue trs fine (surface spcifique
Blaine > 6 000 cm
2
/g).
Cette chaux esttout fait convenable mais
ilestncessaire de l'utiliser rapidement (sensi
bilit l'eau) et de la stocker dans un silo
de capacit suffisante.
Le limon estdshydrat par la chaux vive
qui s'teint, provoquant une diminution de la
teneur en eau du limon; par ailleurs, le
compos limon-chaux admet des teneurs en
eau de compactage plus leves que celles
du limon seul.
Les terrassements
se
sont drouls
de
juin
septembre
1966 : 30 000 m
3
de
dblais limo
neux
ont t
rutiliss
en
remblais aprs
trai
tement . la chaux vive.
La nappe, trs superficielle,
a t
rabattue
grce
au
creusement
l'avancement
des
tran
ches destines recevoir les collecteurs
d'assainissement et les drains. Les dblais
taient gerbes au bull ettransports par
camions.
1-3
I
-
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4/24
Sur les zones remblayer, le limon tait
mis en place au bull par couches de 20 25
centimtres et le rpandage de la chaux
(2 4 % en poids) tait assur par une
machine Ringhoffer, rglage manuel ou auto
matique, tracte par un camion citerne alimen-
tateur.
Dans les zones en dblais, le fond de forme
a t trait de la mme manire. A noter qu'en
priode de pluie, le chantier tait impratica
ble aux engins et qu'il a fallu recourir au r
pandage de chaux vive en grande quantit
pour asscher et consolider la piste o circu
laient les camions.
Le malaxage, commenc la machine V-
gele,
munie de son seul scarificateur, a t
achev avec un rotavator agricole, d'abord
mont tel quel sur un tracteur pneus, puis
modifi quant ses couteaux, et tract par
un bull
lger
; ce dernier sys tme permettait
de malaxer sur 17 20 cm.
On a pu constater qu'au bout de trois heu
res aprs le malaxage, la teneur en eau du
limon diminuait d' 1 % par % de chaux.
Les talonnages de divers ateliers de
compactage ont montr que l'atelier idal tait
dans
l'ordre
:
8 passages de rouleau pieds de mouton
(compactage en profondeur), et malaxage
complmentaire.
6 passages de rouleau pneus (compac
tage superficiel).
4 6 passages de rouleau lisse (lissage de
la surface.
Les densits obtenues atteignaient presque
le maximum Proctor Normal.
On a relev enfin une forte augmentation
de l'indice portant C.B.R. sur le limon aprs
traitement, en mme temps qu'une nette dimi
nution de sa sensibilit l'eau.
M. VIVIER
I n g i e u r d e s T P J E .
Chef
d u L a b or a t o i r e d e L i l l e
-
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I - ETUDES PRELIMINAIRES
1.1.
- Identification des limons
L'identification des limons a t effectue au
moyen des essais classiques (teneur en eau natu
relle,
granulomtrie, limites d'Atterberg, analyse chi
mique, compactage et portance) :
avant les travaux, sur des chantillons prlevs
lors des campagnes de sondages prliminaires,
pendant les travaux, sur des chantillons pr
levs dans les dblais, avant, pendant, et aprs leur
mise en remblais.
1.1.1 - Teneurs en eau naturelles
La campagne de sondages prliminaire donnait
une fourchette de 21 28 % avec une moyenne de
24 % (20 mesures). Sur chantier, le rabattement de
nappe effectu grce la mise en place pralable
des collecteurs de drainage dans toute la zone en
dblai,
a ramen la fourchette prcdente 17 -
23 % avec une moyenne de 20 % (40 mesures :
cf. f i g u r e 2 ) .
Pa r
ailleurs, pendant les priodes de beau temps,
l'extraction, le transport et le rgalage des limons
produisaient une baisse notable de la teneur en eau.
1.1.2 - Analyses granule-mtriques
Le fuseau prsent sur la
f i g u r e
fait la synthse
de toutes les analyses effectues avant et pendant
les travaux.
On constate :
une prdominance de la fraction 10 100 mi
crons (50 70 % ),
une fraction argileuse importante : environ (1)
20 30 % d'lments infrieurs 2 microns,
une fraction sableuse le plus souvent rduite :
2 10 % d'lments suprieurs 100 microns.
A noter cependant que quelques chantillons mon
trent un dveloppement exceptionnel de la fraction
(1)
C ompte tenu de la prcis ion de la mthode s dimen
tomtrique.
3 5 7 9 11 13 15 17 19
21
23 25 27 29 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 1 3 5 7 9 11
13
15 17 19 21 23 25 27 29 1
3
5 7 9 11 13 15 17 19
21
23 25 27 2 9 30
J U I N J U I L L E T A OU T S E P T E M B R E
Fig. 2
T e m p r a t u r e s m a x i m a l e s ( d e - 6 h T.U. te jo ur a 6 h TU le le nd em ai n. )
Tem pr ature s minima les (de
1
8 h TU . la v eil le 18 h le jo ur )
Ha uteur des pr c ip i ta t io ns < d e 6 h T.U . le jour a 6h TU . le le ndem ain. )
1-5
-
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6/24
module
AFNOR
Liant hydraul ique
W L
*
.
WL< 15
Liant bitumineu x- WL
10
0,5(mrr.)
fsi
f
8i
rirrrir i
rjAirrn
rr r~
Diamtres equivalents
( u )
A B C D D i f f ren t s traitsments en fonction de la g r a n u l emet ri e
ref: Di ebode nverfe st igungmi tka k
pa r Dr w
B R A N
D
( L a s tab i l isat ion dessois a la chaux )
Fig. 3 - Fuseau granulomtrique des limons d Orchies.
sableuse
;
c est
le cas,
semble-t-il
des
limons rpan
dus sur les derniers hectomtres du chantier, au
voisinage de la R.N.357 (courbe en pointill). Le
pourcentage
des
lments suprieurs
1 0 0
microns
y atteint 30 .
1.1.3 - Limites
d'Atterberg
Les fourchettes obtenues sont les suivantes :
W L
:
2835
W
P
: 18
20
lp
: 10 15
Elles sont caractristiques
des
argiles
peu
plasti
ques ( la limite des limons peu plastiques) de la
classification des Laboratoires des Ponts et Chaus
ses (L.P.C.), drive
de la
classification U.S.C.S.
*
1.1.4 - Analyse chimique
L analyse chimique d'unchantillon de limon typi
que a donn les rsultats suivants :
S i0
2
8 0 , 2 6
'
F e
2
0
3
2 7 9
FeO
0,01
A l
2
0
3
9 9 9
CaO
2 , 0 0
MgO
0 , 5 3
MnO
0 , 1 2
K
2
0
2 , 9 0
Na
2
0
1 , 9 0
C 0
2
0 , 0 4
so
3
0 , 0 2
S traces
1.1.5 - Compactage et portance
Sur laf i g u r e 4ont t reprsents :
le fuseau des courbes Procto Normal,
une
courbe donnant
la
variation
del'indice
por
tant avant et aprs immersion.
La teneur en eau optimale de compactage varie
de
1 3 5
1 5
pour
une
densit sche maximale
comprise entre 1 8 0 et1 8 9 .
Aprs immersion,l'indice portant chute pour deve
nir trs faible (infrieur 2) aux teneurs en eau
naturelles.
* Unified Soils Classification
System.
1-6
-
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7/24
C O M P A C T A G E P R O C T O R
C a t gor i e de com p a c t a ge
Teneur en eau
o p t i m a l e
D e n ot s ch e
m imale
P r o c to r nor m a
1 1
3,5 15
,0
V .
1,60 1,89
P r o c t o r m o d i f i e
15 20
Teneurs en eau
I ND I C E P O R TANT C B R
T
T e n e u r s e n e a u
op timum | _
1
T en eu rs en eau
nature l les
Fig. 4 - Fuseau des courbes Proctor normal
obtenues sur les limons d'Orchies (non traites).
1.2 - Identification de la chaux utilise
Dans le rgion Nord - Pas-de-C alais, la chaux est
fabrique dans des fours verticaux marchant au
coke ; cette production donne essentiellement des
roches (2). Or, pour traiter les limons, il convient
d'avoir un produit extrmement fin comportant un
pourcentage en chaux
vive
trs lev ; c'est pour
quoi le choix s'est port sur une chaux belge (rgion
de Namur) qui prsentait ces deux avantages :
C ette chaux vive arienne et grasse, est produite
dans des fours horizontaux chauffs au fuel sous
forme d'un 0/63. Aprs criblage, seule la fraction
40/63 est retenue pour tre moulue en 0/0,2 (3).
Sa surface spcifique Blaine leve (entre 6 300
et 8 000 cm
2
/g) permet un mlange intime avec le
sol, d'o une raction plus rapide avec
l'eau
conte
nue dans les limons.
Elle a la composition chimique suivante :
S i0
2
1,59 %
F e
2
0
3
0,28 %
FeO
CaO
MgO
MnO
K
2
0
N a
2
0
S 0
3
C 0
2
Perte
au feu
traces
91,00 % dont 68,28 % de chaux libre
(mthode Leduc)
0,77 %
traces
0,3 %
0,4 %
0,24 %
1,35 %
6,14 %
A noter que cette chaux extrmement divise est
sensible. la carbonatation et surtout l'humidit :
il convient donc de l'utiliser assez rapidement aprs
son arrive sur chantier et de prvoir un silotage
ad hoc (voir paragraphe 2.3.5.).
1.3 - Association chaux-limons
1.3.1 - Dshydratation du limon
L'extinction de la chaux vive diminue la teneur en
eau des limons.
1.3.2 - Ractions avec la fraction argileuse
Outre son action dshydratante, la chaux, une fois
teinte, ragit avec la fraction argileuse des limons.
La dissociation partielle de la chaux teinte en
cations C a++ et anions OH- modifie les forces lec
triques superficielles des minraux argileux et les
fait floculer, ce qui modifie la courbe granulomtri-
que en la dplaant vers la gauche dans sa partie
infrieure et donc agit sur la consistance (4) et les
paramtres de compactage.
Il y a enfin une amlioration de la rsistance
l'eau
des limons traits (5) : la chaux teinte, ayant
perdu sa forme cristalline en se dissociant, attaque
rait le rseau des minerais argileux pour donner un
gel d'hydrates et de silicates de calcium. Ce gel, en
collant les grains du sol, diminuerait sa sensibilit
l'eau. C ette phase gel cristalliserait progressivement
en une phase appele nolithe dont la valeur de
rigidification serait plus leve que celle de la phase
gel.
(2) On entend par roches>
forms en chaux.
les blocs de calcaire trans-
(3) La fraction 2/40 est rserve d'autres usages
(aciries, etc.) la fraction 0/2 trop impure est utilise en
agriculture pour l'amendement des sols.
(4) A. noter que l'indice de plasticit semble diminuer :
pour une teneur en chaux de 3 %, cet indice diminue d'un
point. C ette constatation sera vrifie ultrieurement.
(5) Rf. Bibliographique. Les problmes qui se posent
lors de l'emploi des sols limoneux et argileux comme mat
riau de construction des routes et au terrassement par
M. Brand dans Zement - Kalk - Gips - Dtsch, n 6 juin 1963.
1-7
-
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8/24
1.3.3 - Evolution des paramtres de compactage
La
figure 5
confirme les rsultats classiques pour
des teneurs en chaux croissantes et nergie de
compactage constante
augmentation des teneurs en eau optimales,
diminution des densits maximales.
Niveau de la nap pe sup erfi ci ell e avant exc ution des tranches
r
R N O R M A L
2 0
Teneur en eau
_ L1 MON SA- AD
V.
c haux
Densit
sche
/teneur
en eau
.1 1-
- J -- -
V
\
1
2
0
1,80
1 4 ,0
r -
V
\
1
2
5 1 , 75
1 5 , 5
r -
1 ,
3
6
1,72 1 7 ,0
g)
V
~
T
i
.....
1
i
.....
1
20
T ene ur en eau
Fig.
5 - Compactage en Laboratoire.
DEROULEMENT DU CHANTIER
ET MATERIEL UTILISE
Effectus de juin septembre 1966, les terrasse
ments ont concern 30 000 m
3
de limons dblays
et rutiliss en remblais aprs traitement la chaux
vive.
2.1
- Extractions des limons
Sur toute la longueur du trac et notamment dans
la butte o il a fallu dblayer, la nappe superficie lle
se situait 50 centimtres sous le terrain naturel.
x
r
v \L > creusement des tranches et pose des canalisations
noyes dans le sable.
6 1
LJ Terrassements gnraux un mois plus tard.
Fig.
6 - Excution des terrassements
Afin de la rabattre, on a ouvert le chantier en rali
sant les tranches destines recevoir les collec
teurs d'assainissement et les drains. Ces tranches,
creuses l'avancement, recevaient immdiatement
une couche de sable puis le collecteur, lui-mme
recouvert de sable pour le protger des boule-
ments. Les drains eux-mmes ont t poss aprs
la fin des terrassements, au moment de la mise en
uvre de la sous-couche de fondation.
La mise en place de ces tranches drainantes, un
mois environ avant le dbut des terrassements (voir
profil en travers
f i g u r e 6 )
a permis un rabattement
efficace de la nappe, que l'on a vrifi par divers
sondages. La nappe avait baiss de deux mtres
en moyenne et se situait quarante centimtres
en dessous du fond de forme.
Les dblais proprement dits ont t raliss en
les gerbant au bull puis en les chargeant sur camion
raison de 8 10 m
3
par camion. Il n'y a jamais
eu de difficult pour cette partie du chantier, proba
blement cause du rabattement de nappe.
2.2 - Transport des limons
Ds la fin de la priode de beau temps (cf.
f i g u r e 2)
qui avait facilit la mise en place des
collecteurs, le transport des limons de la zone des
dblais celle des remblais est devenu difficile
( f i g .
7 )
et il a t indispensable de raliser une
piste de chantier. C ette piste, large de 8 mtres, a
t ralise en dblayant au bull sur 20 cm, en trai
tant la forme obtenue, en ramenant les limons
dblays et en traitant cette deuxime couche. On
a ainsi obtenu une piste paisse de 40 cm qui a
support sans se dgrader le transport des 30 000 m
3
de limon.
La circulation des camions sur les remblais au
fur et mesure de leur avancement n'a pos aucun
problme condition de reprofiler la partie super
ficielle souvent dgrade par celle-ci. Il faut remar
quer que la rsistance de la piste ou des remblais
a t d'autant meilleure que l'on a attendu plus
longtemps entre le traitement et l'ouverture la cir
culation sur la partie traite.
1-8
-
7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier
9/24
Fig.
7 - Transport des
limons sans piste sp
ciale aprs une priode
de pluie - Camion em
bourb.
4
A ra t io n
Trappe de
^ ^ y y , - MW/ / AW - A - - v^ZZ ^ X^ '" rglage mo bi le
Fig.
8 - Machine Ringhoffer,
2.3 - Traitement des limons
2.31 - Mise en uvre du limon
Le limon tait rpandu au bull par couches suc
cessives de 20 25 cm environ avant compactage,
partir des lieux de dchargement des camions. Un
profil en toit avec des pentes de 4 % permettait
l'vacuation des eaux mtoriques."
2.3.2 - Rpandage de la chaux
Le rpandeur utilis tait une machine type Rin
ghoffer (voir f i g u r e s 8 e t ) tracte par un camion
citerne l'alimentant en chaux.
Fig. 9 - R pandag e de la chaux la machine R inghoffer.
1-9
I
-
7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier
10/24
Fig. 10 - Dversement de chaux la lance dans une
zone trs humide
des
dblais (pour traiter
le
fond
de
forme).
C e rpandeur possdait
un
rglage manuel per
mettant des dosages de 7 28 kg/m
2
et un rglage
automatique assurant
un
rpandage pondral
uni
forme,
le
dbit tant asservi
la
vitesse d'avance
ment de l'engin.
Des contrles journaliers
de
dbit
ont
montr
le
bon fonctionnement du rpandeur.
A noter qu'en priode humide,
par
suite
de
l'hy
dratation
de la
chaux,
la
rampe
de
distribution
s'obstruait.
Il a
donc fallu systmatiquement vider
le
rpandeur
de son
contenu
la fin de
chaque jour
ne
de
travail.
Pour
une
bonne marche
du
chantier,
il
fallait deux
camions citernes,
l'un se
remplissant
au
silo, pen
dant
que l'autre
entranait
la
machine distributrice.
La distance entre
le
chantier
et le
silo tant faible
(dans
le cas
particulier,
1 km en
moyenne),
le
nom
bre
de
deux camions pour
une
rpandeuse
est un
minimum et il sera essentiel d'en tenir compte pour
les chantiers
venir
; par
ailleurs,
il
faudra recher
cher
amliorer encore
la
vitesse
de
remplissage
des camions.
Pour traiter
le
fond
de
forme
en
dblai,
le
mme
processus
a t
utilis
en
gnral
;
dans
les cas
assez difficiles,
on a d
faire remorquer
le
camion
porteur
de
chaux
par un
bull lger, tandis
que
pen
dant
une
priode trs pluvieuse, aucun engin
ne
pouvant passer,
on a t
contraint
de
procder
l'avancement
de la
manire suivante
: la
chaux tait
dverse la lance en avant du camion au dosage
trs approximatif
de 2
(voir figure
IO) ce qui
formait
une
couche superficielle juste assez rsis
tante pour permettre
le
passage
du
camion
et de la
rpandeuse
; un
premier malaxage sommaire tait
ensuite effectu
et le
traitement tait repris comme
sur
le
reste
du
chantier. C ette mthode
a
permis
de
ne
pas
arrter l'atelier
de
traitement malgr
des
zones o la teneur en eau montait jusqu' 50 .
La teneur
en
chaux moyenne dans
ces
zones dli
cates
a
rarement dpass
6 .
2.3.3
-
Malaxage
Divers malaxeurs
ont t
essays successivement.
C 'est cette partie du chantier qui pose le plus de
problmes
sur le
plan d'une part
de
l'efficacit
du
malaxage, d'autre part
de la
protection
du
personnel,
particulirement lors des priodes de temps sec o
la chaux vive
est
souleve
par le
vent,
la
fois
aprs
le
rpandage
et
pendant
le
malaxage.
Les
deux principales machines essayes
ont t la
sta
bilisatrice Vgele
et le
rotavator Howard.
Stabilisatrice Vgele (figure n)
Le mlange
du
limon
et de la
chaux vive
a
dbut
en utilisant
une
machine Vgele dmunie
des
bras
de malaxage utiliss pour
la
fabrication
du
sable-
ciment.
L'engin
ne comportait que son scarificateur
(figure 12), arbre rotatif
sur
lequel sont fixes
des
dents d'assez fortes dimensions
(7 cm de
largeur)
et
largement espaces; la vitesse de r o t a t i o n
(112 tr/mn)
est
faible
et si
l'ensemble
de
cette
machine donne satisfaction pour
le
traitement
des
sables fins
et des
sols pulvrulents,
il n'en a pas
t
de
mme pour
le
traitement
des
limons
; la
chaux tait trs imparfaitement mlange au limon,
on obtenait
en
fait
un
amas
de
mottes
de
limons
de
3
15 cm,
enrobes
de
chaux.
Par
ailleurs
la
pro
fondeur de malaxage tait diminue (6) etavoisinait
15
cm ;
cette profondeur
se
rduisait mme
zro
aux endroits
o le
limon tait trop compact,
la
puis
sance
des
transmiss ions hydrauliques commandant
l'enfoncement
du
scarificateur tant insuffisante.
Rotavator
Howard (figures
13 et 14)
La stabilisatrice Vgele rduite
ne
donnant
pas les
rsultats escompts,
un
rotavator agricole mont
sur
tracteur pneus a t essay. Le malaxage obtenu
tait nettement meilleur mais l'paisseur
de la
cou
che malaxe manquait d'uniformit
: le
poids
de
l'engin n'tait pas
assez important pour assurer
un
enfoncement constant.
(6) Dans
les
sables
et
sols pulvrulents
le
malaxage
s'effectue avec cette machine sur unevingtaine de centi
mtres.
1-10
-
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11/24
A
1-11
-
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12/24
outeaux ajoutes
Fig.
15 - Rotavator Howard.
Fig.
16 - Compactage au rouleau pieds de mouton.
Par ailleurs, ce rotavator, qui comportait des
dents trop larges et trop espaces (voir f i g u r e 15),
a t modifi en lui ajoutant des couteaux droits
puis mont sur bull de 80 C V ce qui permettait une
vitesse de rotation de 230 tr/mn. A
l'aide
de cet
engin et en multipliant le nombre de passages le
malaxage a t nettement amlior mais sans
tou
tefois parvenir une trs grande finesse. Nanmoins
l'paisseur malaxe tait constante et comprise entre
17 et 20 cm n o n c om p a c t
Le limon ayant t rpandu au bull en couches
de 20 25 cm, et la profondeur d'action des engins
de traitement ayant t dans le meilleur des cas
de 17 20 cm, les couches de limon n'auraient
donc pas t traites sur toute leur paisseur comme
on l'aurait souhait. On peut penser cependant que
le rouleau pieds de mouton a poursuivi le ma
laxage sur toute l'paisseur de la couche.
2.3.4 - Compactage (figure 16}
Trois engins ont t utiliss :
un rouleau pieds de mouton Albaret - RT 20
non lest, d'un poids de 14 t, constitu de 2 billes
de 0,90 m de largeur comportant chacune 18
ran
ges de 3 pieds inclinables,
un rouleau vibrant Bomag BW 220-poids
vide 7 t ( f i g . 17),
un rouleau pneus Albaret Isopactor non lest
(ce dernier engin a en fait trs peu circul au cours
des terrassements).
De nombreuses mesures ont t faites pour dter
miner l'atelier type de compactage ; le compte rendu
en est fait au chapitre 3.2.3.3.
2.3.5 - Silotage de la chaux
Au dbut du chantier la chaux tait stocke dans
deux silos mobiles ciment (10 m
3
chacun). C e
stockage de 20 m
3
tait insuffisant pour assurer la
cadence du traitement (1 000
m/jour
de limon entra
nent une consommation de 40 tonnes soit 30 m
3
de
chaux).
Par ailleurs, le chargement des camions
citernes approvisionnant le rpandeur tait fait au
moyen d'une vis sans fin conue pour le ciment, qui
fonctionnait mal avec la chaux vive beaucoup plus
fine et ayant tendance bourrer : il fallait plus d'une
demi-heure pour charger les cinq tonnes du camion
citerne.
On a t conduit remplacer ces deux silos par
un silo vertical d'une capac it plus importante
(50 m
3
) se remplissant rapidement par le haut et
permettant un chargement rapide (de 5 10 minutes)
des camions citernes grce un systme d'aspira
tion de Venturi ( f i g u r e 18).
Fig. 17 - C ompactage au rouleau vibrant B omag
aprs passages du rouleau pieds de mouton.
1-12
-
7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier
13/24
Dchargement sous pression
du port eur
C apacit e du s i lo; 70 t
par gravite
triquea commande manueile
C ha rge men t du G.MX.
cite rne ca pac it 5t qui' sera attel
la machine R inghofter
temps de chargement 1 mn
3 - CONSTATATIONS
3.1 - Evolution, en fonction du temps, de la teneur
en eau aprs traitement, ramene 1 % de
chaux.
3.1.1 - Teneur en chaux dans les limons
Le dosage est indispensable si on veut apprcier
correctement l'volution de la teneur en eau : l'ht
rognit due un malaxage imparfait peut en effet
donner des teneurs en chaux variant autour de la
teneur thorique, malgr un rpandage correct.
Les limons d'Orchies sont exempts de carbonates
(7) (0,04 % ) et ont un pH de 7 ; la pH mtrie a
donc pu tre employe pour y doser la chaux : la
prsence de chaux dans le limon lve le pH du
mlange et la quantit d'une solution donne d'acide
chlorhydrique ncessaire pour ramener le pH 7
est proportionnelle la quantit de chaux prsente
dans le mlange.
La courbe d'talonnage
( f i g u r e i )
a t trace
de la manire suivante : 5,10 et 15 g de chaux ont
t dilus dans de
l'eau
distille ; le pH de ces
15g de chaux
k
C 1 5 _
100 150
1
1
1
1
1
1
i
i
1
1
1
1
1
1
1
1
1
(7) Les terrassements
n'ont
intress que la partie super
ficielle dcalcifie des limons (2 m en moyenne).
cm3 de HC I V
3
Fig.
19 - Dosage de la chaux par pH mtrie.
C ourbe d'talonnage.
1-13
-
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14/24
2 2 l /
2
Temps en heures
Zone de 4 ca rts types representan tledomai
ne
de 95 '/.des
C ourbe moyenne mesures
Fig.
20 - Evolution aprs malaxage in situ de la chute de
teneur en eau du limon trait en fonction du temps pour
un dosage de 1 % de chaux.
solutions tait compris entre 12 et 12,5 et pour les
ramener au pH 7 il a fallu verser respectivement 43,
86 et 129 cm
3
d'acide chlorhydrique tendu au tiers.
Afin de vrifier que les limons ne ragissaient pas
avec l'acide, les 5, 10 et 15 g de chaux ont t
malaxs avec du limon de manire avoir 500 g
de mlange ; ces mlanges dilus dans
l'eau
distille
avaient toujours un pH entre 12 et 12,5 et les quan
tits d'acide ncessaires pour ramener ce pH 7
taient identiques celles des essais prcdents.
Sur le chantier, l'chantillon prlev aprs pas
sage du malaxeur tait divis en deux parties :
la premire de 500 g dilue dans de
l'eau
dis
tille servait au dosage de la chaux par
l'acide
chlorhydrique comme indiqu ci-dessus,
la deuxime de 200 g servait dterminer la
teneur en eau de l'chantillon.
Fig.
21 - Motte de limon entours de chaux.
Enfin une correction tait faite pour rapporter le
dosage en chaux au poids de matriau sec.
3.1.2 - Evolution des teneurs en eau
La figure 20 reprsente pour 1 % de chaux
l'abaissement en fonction du temps de la teneur en
eau aprs malaxage.
C ette volution tait suivie par des mesures de
teneur en eau en un mme point toutes les demi-
heures pendant une priode de trois heures aprs
le malaxage (chantillon de 0,5 kg).
Avant le rpandage de la chaux, une teneur en
eau avait t effectue (chantillon de 0,5 kg), ainsi
qu'un dosage de la chaux aprs le malaxage, afin
de pouvoir ramener l'ensemble des mesures au
dosage talon de 1 %.
On
constate
qu'au
bout
de trois
heures,
la
teneur
en eau baisse d'environ i pour
i %
de chaux.
La raction de dshydratation, rapide pendant la
premire heure, volue ensuite lentement.
La grande dispersion constate dans cette chute
de teneur en eau provient d'un malaxage imparfait
qui n'assure pas un mlange homogne chaux-limon
ainsi que l'illustrent les
figures 21 et 22.
On est en
prsence de mottes et de nodules desschs super
ficiellement par la chaux mais dont la teneur en eau
au cur
n'avait
pas diminu pour autant.
3.2 - Le compactage
3.2.1 - Considrations gnrales
Il est connu que le compactage doit augmenter
autant que possible la densit sche du sol mis en
uvre et que cette densit se compare aux densits
de rfrence obtenues par les essais Proctor. Pour
apprhender le phnomne, nous avons cherch
tudier l'influence d'une part de la teneur en eau,
d'autre part de l'nergie de compactage, sous les
deux aspects du type des compacteurs et de leur
nombre de passages.
Indpendamment du problme de l'nergie de
compactage dont nous parlerons plus loin, remar
quons tout de suite que l'volution des teneurs en
eau constate sur chantier (paragraphe 3.1.2 ci-
dessus) entrane pour le compactage les rgles sui
vantes :
si la teneur en eau avant traitement est inf
rieure l'optimum Proctor Normal mesur sur le
mlange limon + chaux, il faut arroser au milieu
du malaxage et avant compactage (cas rare dans
les climats humides),
si cette teneur en eau est gale l'optimum,
il faut compacter tout de suite aprs malaxage,
si elle est suprieure l'optimum, il faut doser
la chaux pour la ramener l'optimum et attendre
une heure avant de compacter (figure 20),
1-14
-
7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier
15/24
ig. 23 - Fraction de la densit maximale en fonction
de l'cartde la teneur en eau avec l'optimum.
- - - - - - - - - -
-
1
"1
X
.1
1
X
X
X
X
X
> X
X
L'introduction de 1 % de chaux produisant en
moyenne les effets suivants :
abaissement de la teneur en eau de 1 % (voir
paragraphe n 3.1.2),
augmentation de la teneur en eau optimale de
0,5 % (voir
figure 5 ,
il est facile de dterminer la teneur en chaux a
appliquer dans le dernier cas. Dans les deux autres
cas, la teneur minimale pour avoir la rigidification
signale au paragraphe 1.3.2 semble devoir tre de
2 %.
Afin d'apprcier la sensibilit du procd l'eau,
nous avons cherch estimer l'incidence d'un cart
de teneur en eau sur la densit finale. Pour cela on
a trac le graphique
exprimental (fig. 23)
obtenu
partir du
tableau
V*(8) en portant, en ordonne la
diffrence : (W optimum - W aprs traitement), et
en abscisse le rapport de la densit sche mesure
la densit sche de l'optimum Proctor Normal. Le
graphique reprsente ainsi la fraction de dens it
maximale perdue, en fonction de l'cartentre la
teneur en eau constate et la teneur en eau opti
male .
On vrifie, bien entendu, que la teneur en eau sur
chantier doit tre la plus voisine possible de la
teneur en eau de l'optimum Proctor Normal et
on constate, que la perte de densit s che est peu
prs de 1 de la densit
maximale
Proctor Normal
pour
un cart de
teneur
en eau de 2 ,
par rapport
la teneur en eau optimale. Le mlange limon-chaux
es t
donc asses
peu sensible
l eau, ce qui est capital
pour une technique employe sous un climat assez
pluvieux.
(8) Valeurs moyennes journalires des teneurs en chaux,
des teneurs en eau avant et aprs traitement et des den
sits, ceci sur deux priodes d'une dizaine de jours cha
cune.
se r e p o r t e r la f i n de l article.
1-15
-
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16/24
16 0
_(7)Correspond a une m e s u r e de densit
avant pas sag e de s c o m p a c t e u rs R
CL
-Mesures effectues aprs 5passagesdu piedstiernouton _
du Bomag (sans vibration)
U 1
du
rouleau
pneus
W= 17,5V.
2-Mes ures effectu
ee s
a p r s
3-5-7-10-13-16
p a s s a g e s
du
pieds demo uton W=1 97 .
. Mesures effectues aprs 2passages du puxlsdemouton
1
du
Bomagtsans vibration)
5-9 durouleau apneus |
2 duBomag(sansvibration)
W
=19,57. |
. Mesures effectues aprs 1-2-4-6 10passages du piedsdemouton
i 1 I 1 I i I I I I 1
w = 1 6
-
5 , /
- I I
1 2
3 4 5 6 7
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
N c m b r
de
passages
Fig.
24 - Variation de ds en fonction du nombre de passages
de diffrents engins de compactage.
3.2.2 - Planches exprimentales de compactage
Les premires mesures de densits (au gamma-
densimtre R. 18 pour la plupart) montraient une
dispersion importante autour d'une position centrale
assez infrieure au maximum obtenu au Laboratoire.
On a donc cherch dterminer le mode de com
pactage donnant les meilleurs rsultats compte tenu
de divers engins prsents sur le chantier :
un rouleau pieds de mouton (dont le degr
1
de recouvrement tait de ) ,
9
un rouleau pneumatique Isopactor ,
un rouleau vibrant type Bomag BW 220.
Trois tudes (9) de compactage ont donn les
rsultats suivants :
(9) Il ne nous a pas paru possible de faire des mesures
pour tracer des courbes Proctor - engins en raison des
difficults prsentes (ralentissement du droulement des
travaux, difficult d'obtenir des teneurs en eau homognes
dans la masse, risques d'intempries, etc. Il nous semble
que ce genre d'tude ne devrait tre ralis qu'avec un
quipement spcial (fosses du Centre d'Essais de Rouen).
3.2.2.1 - Planche n i (fig. 24)
Il s'agit de tests de compactage effectus au
dbut de la confection des remblais. Les divers
compacteurs passa ient la demande l'endroit des
mesures. Les rsultats sont consigns dans les
tableaux II
et reports sur les courbes de la
figure 5.
On constate que les courbes 1 - 2 et 4 donnent
une densit beaucoup plus leve que la courbe 3.
Ceci semble indiquer la grande importance du rou
leau pieds de mouton, pass respectivement 5 fois,
16 fois et 10 fois pour les courbes 1 - 2 et 4 ; ces
3 courbes amorcent un palier aux alentours du 7
e
passage du rouleau pieds de mouton, pour une
densit de 1,52 1,56.
La courbe 3, qui a t obtenue avec seulement
2 passages du rouleau pieds de mouton ,est beau
coup plus basse que les autres. On observe l'amorce
d'un palier immdiatement aprs les 2 passages du
rouleau pieds de mouton, palier situ une den
sit de 1,44. L'inflexion ascendante la fin de la
courbe 3 s'explique par une fermeture de la surface
due au passage du rouleau lisse.
3.2.2.2 - Planches 2 et 3
Elles ont t effectues de manire tester
l'ac
tion d'un rouleau vibrant type Bomag BW 220. Les
rsultats des mesures sont consigns dans le
tableau III
et reprsents sur la
figure 25.
Des impratifs de chantier ne nous ont, en gn
ral, pas permis d'effectuer nos mesures au-del de
6 passages.
Pour avoir des valeurs comparables il est nces
saire de diviser les mesures en deux familles ayant
des teneurs en eau du mme ordre. On constate
alors que les points de mme teneur en eau sont
presque tous contenus entre 2 courbes croissantes
qui semblent tendre vers la mme asymptote.
Fig. 25 - Variation de ds en fonction
du no mbre de pass ages d'un ro ulea u vibra nt Bo mag .
A p re s
2
p a s s a g e s
du picdsdemouton
P l a n c h e 2 -
1 8- SW S 16,5 7.
7
8 9
N o m b r e de passages
[.Pl anc he 3 =
1 7-SW
17,5
1-16
-
7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier
17/24
1,50
1,40
1,3 0
1,2 0
1,10
1 1 1 | i
M
1
M
_ 1
70.7
1
L .V . 1
T
1
I62.I7A ^
M .*
M
*16,3
I
6 ,9 , J
7
, ;
1S.
i
6 ,9 , J
7
, ;
1S.
' V
n ro.7
c ' V
0
i
0
60
_
_ i __ _
16,76,7
1
J
^1
17 9
-
x
17 917 9
y. c15. c15
' 4
5
.16 6
134
,H ,1
Apres malaxage
N o m b r edep a s s a g e s
l # - Z on e i n t r e ssa n t ler o u l e a u w \m Z o n e i n t r e s s a n t - Z o n e i n t r e s s a n t
I p i e o s d e r n o u t o n . i ler ou l e a u pn e u s - I lerouleau l isse
Fig. 26-Atelier de compactage-
Variation
de ds en
fonction
de :
8 passages
du
rouleau
pieds
de mouton,
6 passages
du
rouleau
pneus,
6 passages
du
rouleau lisse.
Par superposition,
on
voit que
le
fuseau
W=
17
est
lgrement plus haut dans l'chelle des
densits, quelefuseau W=18 %. C eci esten
accord avec
la
courbe Proctor,
et
peut faire penser
que pour un limon comme celui d'Orchies, on obtien
dra avec
6
passages d'un rouleau vibrant Bomag,
une densit comprise entre 1,54
et
1,62 pour
W=
18
et
une densit comprise entre 1,58
et
1,63
pour
W=
17 %, soit 93
97
du Proctor Normal.
On peut remarquer que ladispersion estbeau
coup moins grande quand
la
teneur en eau
se
rap
proche
de la
teneur optimale Proctor.
Il
faut ajouter
que toutes nos mesures ont t faites
au R. 18 et
que
la
source radioactive tait toujours descendue
danslemme trou.
3.2.2.3
-Planche
Les rsultats sont consigns autableau IVet
reprsents sur
lafigure 26.
C ette planche est relativel'atelier type de com
pactage conseill par certains ingnieurs allemands
:
8
passages
du
rouleau
pieds
de
mouton,
6
passages du rouleau
pneus,
4 6
passages du rouleau lisse.
La dispersion est assez importante, car par suite
d'une panne du
R.
18, les mesures ont t faites
au
densitomtre
membrane
; on
retrouve nanmoins
le mme type de fuseau, mais
il
croit jusqu'
la fin
du compactage,
au
lieu
de
prsenter un palier vers
le 10
e
passage.
A noter aussi que
la
dispersion des mesures est
beaucoup plus forteaudbutducompactage qu'
la fin. Cet atelier type donne en fin
de
compactage
des densits sches comprises entre 1,58
et
1,68
soit 93 99 duProctor normal. Ceciest
excellent,
car les
teneurs
en
eau reportes
sur la
figure 26
ct
de
chaque point exprimental sont
assez loignes
de la
teneur en eau optimale Proc
tor (voir
tableau I
ci-dessus relatif
la
perte
de
densit (0,51,5 )due
l'cart
delateneuren
eau
la
teneur en eau optimale (1
3
%).
Les essais des planches 1 - 2 - 3 donnaient des
pourcentages
de
densit
au
maximum Proctor res
pectivement
:
89 94
93
96
94 97
ceci pour des teneurs
en
eau voisines
de la
teneur
en eau optimale Proctor.
1-17
-
7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier
18/24
3.2.3
- Intrt du compactage au rouleau pieds de mouton
Aprs malaxage, le mlange se prsente sous la
forme de mottes de limon entoures de chaux (30
150 mm). Le passage d'un rouleau lisse ou d'un
rouleau pneus provoque l'aplatissement sans rup
ture de ces mottes ; seul un engin extrmement
lourd pourrait peut-tre les rompre et homogniser
le sol trait.
Le compacteur pieds de mouton, lui, ne travaille
pas uniquement par pression : tant donn que la
vitesse linaire de l'extrmit d'un pied de mouton
en mouvement est suprieure celle de son point
d'attache sur le rouleau (la mme vitesse angulaire
donne, bien sr, des vitesses tangentielles diff
rentes pour des rayons diffrents) il se produit un
martelage des mottes (d'o leur rupture) au moment
du compactage.
Aprs plusieurs passages, la partie infrieure de
la couche est trs bien compacte, il n'en est pas
de mme pour la partie superficielle soumise aux
effets d'arrachage des pieds. Il est donc ncessaire
de faire passer un rouleau pneus qui compacte
bien la partie suprieure de la couche grce
l'effet
d'enclume produit par la partie infrieure dj com
pacte ; cependant les dformations des pneus pro
duisent des cisa illements sur les 2 cm suprieurs ;
il faut donc fermer la surface avec un rouleau lisse
pour assurer l'coulement des eaux mtoriques.
I
I
1
i 1
1
1
\
a v e c i m m e r s i o n
1
1
^/ffffi2k
S a n s
" e m e r s i o n
I
1
^/ffffi2k
S a n s
" e m e r s i o n
_-Jp j . .-Jp j . .
1
]
i
I
f
d
M*
i
M*
W
* ,
i i
y.
-X-
K
Age en jours
Fig.
27 - Limon trait
Variation de l'indice portant en fonction du temps
d'autre part sur toutes les couches du remblai,
grce 2 sondages carotts en continu (profils 51
et 53).
L'un de ces sondages a t implant l o le
remblai atteint son maximum d'paisseur (2,65 m,
profil 53).
Les rsultats des essais sont consigns dans le
tableau V
et reports sur la
figure 27.
REMARQUE IMPORTANTE
Le rouleau pieds de mouton a un degr de
1
recouvrement de (10) (fonction de chaque engin);
R
il faut donc qu'il passe R fois sur la mme bande
sans retomber dans ses traces pour obtenir une
action complte sur toute la surface, par ailleurs, il
faut viter le travail d'arrire en avant, qui le ferait
repasser dans ses traces.
3.3. - Indice portant et rsistance
Aprs achvement, le remblai a fait
l'objet
d'un
carottage, au moyen d'une sondeuse Highway qui
pe d'un carottier hlices (11).
Sur ces carottes ont t raliss :
des poinonnements C.B.R.,
des essais de rsistance la compression
simple.
3.3.1 - Indice portant C.B.R.
Les prlvements ont port :
d'une part sur la dernire couche du remblai,
grce un carottage superficiel dans une zone
traite et compacte le mme jour (profils 53 60),
3.3.1.1.
-
Prlvement en surface, dans la dernire
couche
de remblai
Les poinonnements immdiats ont donn un
indice portant moyen de 18 (valeurs extrmes 6 et
45 - 20 mesures).
Aprs 4 jours d'immersion, l'indice portant
moyen tombe 15 (valeurs extrmes 6 et 23 -
10 mesures).
Aprs 8 jours d'immersion, l'indice portant
n'est
plus que de 11 environ (3 mesures).
Aprs 1 mois d'immersion, l'indice portant est
rduit 7 environ (2 mesures).
Aprs 3 mois d'immersion, l'indice portant
remonte 19 environ (2 mesures). A noter qu'il est
alors sensiblement gal l'indice portant moyen
avant immersion mais que le peu de mesures ne
permet pas d'accorder une valeur dfinitive cette
affirmation.
(10) Le degr de recouvrement d'un rouleau pieds de
mouton est par dfinition le pourcentage de la surface du
sol (comprise entre les extrmits latrales de l'engin) qui
reoit une application de charge lors d'une passe du rou
leau.
On peut l'assimiler au quotient de la surface totale
de contact des pieds (S') par la surface latrale du cylindre
S' R
circonscrit aux pieds (S). On a donc - g - = - y
(11) Les carottes ainsi prleves ont un diamtre de
152 mm correspondant exactement au diamtre intrieur
d'un moule C.B.R. Leur longueur est de 0,40 m.
1-18
-
7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier
19/24
Certaines carottes, conserves en containers
ouverts aux deux extrmits dans une salle degr
hygromtrique constant,
n'ont
t poinonnes
qu'aprs un certain temps :
Pendant le 1" mois, l'indice portant ne varie
pas notablement. La moyenne des 8 mesures effec
tues (2 3 jours, 2 6 jours, 2 12 jours, 1
24 jours et 1 30 jours) s 'tablit 19, comme pour
l'indice portant immdiat.
Aprs 3 mois de conservation, l'indice portant
augmente sensiblement (3 mesures - valeur moyenne
37 - valeurs extrmes 27 et 47).
C et accroissement est peut-tre d la transfor
mation de la phase gel en phase nolithe cris
tallise (voir paragraphe
1.3.2).
3.3.1.2. - Prlvements en profondeur, dans
toutes
les
couches de remblai
Les indices portants obtenus par poinonnement
immdiat varient de 4 14 (8 mesures). C es valeurs
relativement faibles, notamment pour les couches
profondes du remblai, s'expliquent sans doute par
un compactage mal adapt, en relation avec des
teneurs en eau un peu fortes (17 19 % ).
3.3.2 - Rsistance la compression simple
La rsistance la compression simple mesure
sur 6 carottes ges de 2 3 mois est de 1,1 bar
en moyenne, avec une tendue de 0,6 1,7 bar.
3.3.3 - Conclusions
Au vu de ces rsultats on constate :
une nette augmentation de l'indice portant
C.B.R. du limon trait,
une diminution notable de sa sensibilit l'eau.
4 - CONCLUSIONS GENERALES
L'exprience faite Orchies confirme que les
limons teneur en eau leve peuvent tre, mme
par temps pluvieux, utiliss en remblai en les
trai
tant la chaux vive. Tout
n'est
pas pour autant
rsolu et
l'effort
devra essentiellement porter sur la
mise au point d'un rpandeur sans danger pour le
personnel et d'un systme assurant un malaxage
efficace et homogne
( f i g . 28).
En ce qui concerne le rpandage, il faut s'orienter
vers une adaptation des appareils agricoles injectant
directement les engrais dans le sol ; la difficult
rside dans le fait que ces appareils injectent des
liquides ou des suspensions de solides dans un
liquide.
Le malaxage, lui, donne des rsultats assez ht
rognes et son amlioration acc rotrait certainement
le gain sur la teneur en eau pour une teneur donne
en chaux vive. Il conviendrait donc de raliser un
malaxeur plus satisfaisant comportant des pales en
forme de couteaux tranchants pouvant tre anims
d'une vitesse de rotation variable, lente pour les
premiers passages et rapide pour les suivants de
manire bien dsagrger les mottes de sol : ce
n'est
en effet pas en un ou deux passages du
malaxeur, aussi au point soit-il, qu'on arrivera
une bonne homognisation du mlange sol-chaux,
mais aprs un nombre de passages assez lev (de
l'ordre
de cinq probablement).
Les constatations faites propos du compactage
confirment tout l'intrt qu'il y a de compacter les
sols fins au rouleau pieds de mouton. Dans le cas
des limons, l'atelier idal semble tre le triptyque :
rouleau pieds de mouton,
rouleau pneus,
rouleau lisse.
Les autres points, ncessitant un examen, sont :
Le stockage de la chaux : pour un chantier
de 1 800
m/jour
il est raisonnable de prvoir un
stock pour trois jours de marche soit 200 t.
La qualit de la chaux, trs fine et riche en
C aO libre.
Les tours de mains de chantier : par exem
ple juger des meilleurs moments pour compacter :
immdiatement, ou une heure aprs malaxage.
Enfin du point de vue conomique, l'intrt du
procd est d :
l'conomie du terrassement complmentaire
ncessaire la constitution d'une bonne couche de
forme en dblai,
Fig. 28 - Aspect final aprs traitement - compactage termin
1-19
-
7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier
20/24
la possibilit de rutiliser les dblais en rem
blais ce qui dispense d'une mise en dpt et d'une
recherche d'emprunts toutes deux onreuses,
au gain dans les dlais puisqu'on est beau
coup moins souvent arrt par le mauvais temps.
A titre indicatif et dans le cas de remblais de
faible hauteur, l'conomie faite sur les terrassements
en traitant les limons est de 40 % (12) par rapport
la solution traditionnelle rgionale qui consiste sur
creuser sur toute la plate-forme de dblai pour
placer une couche tampon de 0,80 m de schistes
miniers entre le limon et la chausse et ne pas
employer en gnral les limons en remblai, ces der
niers tant alors constitus par exemple de schistes
miniers ou de cendres volantes.
(12) C ette conomie, rapporte au mtre linaire de
route termine (chausse 3 voies - 16 m de plate-forme)
est de
l'ordre
de 140 F.
TABLEAU
INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU
1 2 3 4
Date
C ouc he Ds
Teneur
en
chaux
x %
W %
avant
traitement
W %
aprs
traitement
Wopt
pour x %
de chaux
Topt '
/ 0
A W
15 4 ]
8 jui n 1,50
2,90
18,4
11,1 16,9 87
5,8
9 1,98 2,9 8 14,9 11,1 17 86 5.9
10
1,54 3,01
17,1
12,4
17
90
4,6
I l
1,44
3.31
15,6 12,3
17,2
84
4,9
13 1,47 3,17
18
12,1
17,1
86
5
15
2
1,47
2,60
18,1 9,8
16,8
85
7
16
2
1,46
2,59
21,2 85
18 2 1,61
3,13
20,3
18,5
17,1 93
1.4
4 juillet 4 1,57 2,6 0 19,9 17,4 16,8 91 0,6
5 4 1,49
3,28
19,8
16,3 17,2
87
0,9
6
5 1,49 3,0 4
22 ,4 17,5 17 87
0,5
8
6 1,64 1,96
21,6 18,5
16,5
87
2
1 1
7
1,54
3,30
23,2
20,2
17.2
90
3
13 7 1,57
2,7 4 19,2 15,7 16,9 91
1,2
15
4
1,50
1,96
21,6
18,5
16,5 87
2
18 8 1,63 2,46 21,2 19 16,75 94 2.3
20 8
1,51
1,80
24,1
19,8
16,3
85
3,5
24
3
1,48
3,63 20,6
17,4
17,3
87
0,1
26
1
1,38
1.91 24,5
14,8 16,5
79
1,7
28
1
1,60
5,49 24.5 16,7
17,8
94
1,1
1-20
-
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21/24
TABLEAU II
VARIATION DE DENSITE EN FONCTION DU NOMBRE DE PASSAGES
DE DIFFERENTS ENGINS DE COMPACTAGE
Engins de
compactage
Nombre
de
passages
D
S
W
Pieds de
mouton
5 1,51
1,75
BOMAS
1 1,53
17,5
Compacteur
a
pneus
8
1,58
17,5
Compacteur
a
pneus
1
1
1,61
17,5
3
Engins de
compactage
Nombre de
passages
D
S
W
Pieds de
mouton
2
1,44
19,5
BOMAG
1
1,455
19,5
C ompacteur
a
pneus
5
1,49
19,5
C ompacteur
a
pneus
9
1,50
19,5
BOMAG
2
1,52
19,5
Engins de
compactage
Nombre de
passages
D S W
3
1,52
18,8
5
1,51
18,8
PIEDS
DE
MOUT ON
7
1,56
18,8
IEDS
DE
MOUT ON
10
1,59
18,8
13
1,59
18,8
16
1,59 18,8
4
Engins de
compactage
Nombre de
passages
D
S
W
1
1,33
6,3
PIEDS
DE
MOUT ON
2
1,40
16,3
PIEDS
DE
MOUT ON
4
1,46
16,3
PIEDS
DE
MOUT ON
6
1,46
16.3
10
1,55
16.3
d s aprs malaxage = 1,23
W
= 16,3
1-21
-
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22/24
TABLEAU III
VARIATION DE DENSITE
EN FONCTION DU NOMBRE DE PASSAGES D'UN ROULEAU VIBRANT
C ot gauche
5' couche
C t droit
4
e
couche
Sur l'Axe
8" couche
C t gauche
2 couche
N de passages
ds W %
ds
W %
ds
W %
ds W %
ds
W %
1
1,45 18 1,55
19
1,52
20,4
1,6 19 1,38 16,3
1,45 18 1,52 16,2 1,58 19,4 1,58
17,9 1,56
16,7
2
1,50 18,5
1,57
18,9 1,57 19,1
1,41
17,2
1,50 17,4
1,55 17,5 1,56 16,9 1,56 22,1 1,48
17,5 1,58 16,8
3
1,55
18,2 1,59
19
1,58 17,8
1,58
18,55
1,50
17,7
1,60 18,28 1,62 16,8 1,58 22,4 1,58
17
1,58 16,8
4
1,56
17,6
1,54
18,5
1,62
17,3
1.58 17,9 1.59 18,5
1,58 18,27 1,60 17,2 1,58 22,1 1,65
16,5
1,56 17,3
5 1,60 18,59 1,59 18,8 1,62 17,3 1,55 17,8 1,52 18,7
1,58 17,27 1,66 16,5 1,46 22,6
1,68 16
1,58 17,1
6
1,62 18,10 1,60
18,8
1,54
17,8
1,55 16,6
1,54
18,6
1,61 18,6 1,73 16 1,55 16,9 1,55 15 1,60 17,5
7
1,60
19
1,60 17,5
8
1,56
18
1,62 17,5
9
1,61
18,6
1,63 17,7
10
1,56
19
1,62 17,2
Rouleau vibrant BOMAG 7 t - 40 CV
Teneur en chaux 2,73 % < c < 2,82 %
1-22
-
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23/24
T A B L E A U IV
ATELIER DE COMPACTAGE TYPE
Aprs
Passages Pieds de mouton
Passages
du
rouleau
i
pneus
Passages
du
rouleau lisse
malaxage
2
4
6
8 2
4 6
2 4
6
Profil
ds
1,44 1,52 1,50 1,50
1,62
1,20 1,65
1,5 1,57
1,67 1,62
60
W
24, 5 14 16,9 17,1 17,4
20,9
17 13,5 13,7
13,6 14,1
Profil
ds 1,46 1,46 1,42 1,53
1,62
1,57
1,59 1,63
1,67
1,67
1,7
60/61
W
22 17,7
17,5
15,2
16,2
16,7
16,3
13,8 13,4
14,9
14,7
Profil
ds 1,16
1,32
1,28 1,21
1,28
1,37
1,67 1,45 1,50
1,65
1,67
61
W
17,9 16,7
17,7 17,9
16,1
14,4
10,7 14,8
15,2
14,4
16,6
Profil
ds 1
1,14
1,50 1,37 1,47 1,47
1,48
1,66
1,56 1,59
1,67
61/62
W 15,5
15,5
15,8 16
18,3
1
1,2
10,7 14,2
12 12,7
13.4
Degr de recouvrement dupied de mouton
TABLEAU
V POINONNEMENT SANS IMMERSION
aprs un certain temps de conservation degr hygromtrique constant
Profil
Profondeur
Temps
de
conservation
en jours
Teneur
en eau
en
Chaux
en
Indice portant
C.B.R.
53
0.00
- 0,40
0
0
17
18,3
4,61
9,36
17
8
55
0,00 - 0,40
3
3
17
16,5
2,76
2,94
16
32
56
0,00
- 0,40
6
6
19,7
18,3
3.76
4,97
10
13
58
0,00 - 0,40
12
12
20
21,2
2.33
3,59
31
27
57
0,00
- 0,40
24
16,9
3,52
10
-
7/24/2019 BLPC 29 Pp 1-24 Vivier
24/24
TABLEAU V
POINONNEMENT AVEC IMMERSION
Indice Portant C.B.R.
Profil
Profondeur
Teneur en eau
Densit C haux
Profil
Profondeur
Dure d'immersion enjours
en sche en
Avant Aprs
immersion immersion
54
0,00 - 0,40
4
17,6
1,60 5,27 10
6
0,00 - 0,40
8 20 1,51 3,07 20
1
1
56
0,00
- 0,40
4
15,6
1,70
9,81 19
21
0,00
- 0,40
4
14,9
1,80
5,28 13
13
57
4
15,3
1,70
1,94
45 17
4
15,2
1,60
4,09
31
9
58
4
15,5
1,77 4,5 5 29
23
4
14,7
1,77
5,03
20
17
55
0,00
- 0,40
8
17,8
1,61
20,01
24 10
8
17,4
1,57
12,2
23
13
54
0,00
- 0,40
30 16,1
1,54
2,68
13
4
30
15.9
1,60
4,86
6
10
59
0,00 - 0,40
90
15,9
1,66
17.08
13
13
90
16,7 1,65
1,22
27
26
60
0,00
- 0,40
365
14 1,69
non
16 essai
365
13 1,62
dtermin
12 en co urs
POINONNEMENT IMMEDIAT SANS IMMERSION
TABLEAU V
s u r
des carottes prleves dans toutes les couches du remblai
Profil Profondeur
Teneur
en eau
Densit sche
Indice portant
en
Densit sche
C.B.R.
53 0,00 - 0,40
17,8
1,70
13
0,45
- 0,85
18,6
1,78
10
1,35
- 1,75
18,6
1,84
4
1,80
- 2,20
19,3
1,80
4
2,25
- 2,65
16,8
1,80
6
51 0,45 - 0,85
17,7
1,73
8
0,90 - 1,30
18,6
1,67
14
1,35 - 1,75
15
1,73
10
17
0,00 - 0,40 -
20
1,75
5
56
0,00
- 0,40
9,1
1,77
23
19
0,00
- 0,40
15,5
1,80
4
1-24
Ri gen fr i er 1967