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La Chaux, un produit-trois effets, dans la stabilisation des sols
La haute teneur en eau et la présence d’argile dans les sols compliquent les chantiers de construction. Apportant une solution à la fois rapide et économique à ces problèmes, la chaux joue trois rôles dans la stabilisation des sols, qu’elle peut ainsi assécher, modifier ou stabiliser.
La stabilisation des sols est le processus auquel sont soumis les sols naturels argileux pour améliorer leurs qualités : augmenter leur résistance, réduire leur plasticité, faciliter les travaux de construction ou renforcer leur stabilité de façon à réduire les problèmes de structure et de pavement.
Parler de stabilisation de l’argile avec de la chaux n’a rien de nouveau. Déjà utilisée dans la construction des pyramides du Tibet, cette technique était aussi fréquemment employée en Chine et en Inde, mais il a fallu attendre les années 1950 pour que le traitement des argiles avec de la chaux se popularise et s’étende à la construction d’autoroutes, routes, pistes d’atterrissage, etc.
Car si les propriétés géotechniques des sols ne sont pas bonnes, réaliser une construction de ce type est pratiquement impossible et un traitement du terrain est pratiquement incontournable.
Dans ce cas, la chaux aide à transformer chimiquement les sols instables en matériaux utilisables. Comme nous venons de le voir, l’emploi de chaux comme agglomérant dans la construction remonte à très longtemps, mais les avancées récentes en matière de pureté de matériaux et de machines d’application ont fait que son usage dans la stabilisation des sols soit de plus en plus répandu.
Nombreux sont les atouts, tant économiques qu’environnementaux, qu’offre la chaux pour la stabilisation des sols. Ainsi par exemple, le fait de stabiliser les sols d’une construction avec de la chaux permet de valoriser les matériaux du propre chantier en évitant les coûts de traitement de ces matériaux qui, s’ils n’étaient pas stabilisés avec de la chaux, devraient être remplacés par un matériau d’emprunt approprié. En conséquence, stabiliser les sols avec de la chaux rend un chantier plus soutenable, environnementalement comme économiquement parlant, puisqu’en quelques minutes à peine la chaux transforme un sol plastique et à faible capacité portante en un sol rigide, facile à compacter et d’une excellente capacité portante sur lequel les machines peuvent circuler sans difficulté.
Les effets de la chaux dans la stabilisation des sols
Les effets que peut avoir l’emploi de chaux pour stabiliser les sols sont au nombre de trois. Et plus précisément, la chaux peut être utilisée dans les sols instables pour assécher, modifier ou stabiliser.
1- Assèchement du sol : La chaux vive (oxyde de calcium) est hautement efficace pour l’assèchement de tout sol humide. Après son mélange avec la terre argileuse, la chaux vive absorbe l’eau à travers une réaction exothermique qui réduit significativement l’humidité du sol par hydratation et évaporation. La baisse d’humidité variera en fonction de la chaux ajoutée et des conditions ambiantes, mais elle peut osciller entre 2% et 5%. Ce processus intervient immédiatement dès l’ajout de chaux.
2- Modification du sol : En rajoutant de la chaux au sol, la répartition des charges à la surface des particules du sol argileux se modifie en donnant lieu à un échange ionique entre le Sodium (Na) du sol et le Calcium (Ca) de la Chaux. Ce processus se déclenche aussi immédiatement après l’ajout de chaux. L’effet produit est que la terre perd sa faculté à retenir l’eau.
3- Stabilisation du sol : Dans ce cas, l’effet se produit plutôt à moyen terme et de manière graduelle. L’argile du sol (qui contient de la silice et de l’alumine) en contact avec la chaux est en mesure de former des silicates et des aluminates calciques hydratés. Cette réaction, dite “pouzzolanique”, aboutit à une augmentation de la compression simple du sol, ainsi qu’à une meilleure stabilité face au gel.
Quels sont les sols qui peuvent être stabilisés avec de la chaux ?
Face à tout travail prévu sur un sol, il est impératif de bien connaître les caractéristiques des matériaux qui le composent, ainsi que les problèmes que ces matériaux peuvent poser.
- Forte teneur en sulfates solubles
- Contenu élevé en matière organique
- Présence d’éléments de taille supérieure à 10 mm.
La stabilisation des sols exige donc une étude préalable détaillée, non seulement des caractéristiques et de l’homogénéité du sol, mais aussi des essais en laboratoire afin de déterminer le dosage de chaux nécessaire.
Calcinor dans la stabilisation des sols
| Propriété modifiée | Chaux Vive / STABYCAL® | Hydroxyde de calcium / STABYCAL S® |
|---|---|---|
| Assèchement | √ | X |
| Modification | √ | √ |
| Stabilisation | √ | √ |
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