ETUDE EXPERIMENTALE DE MELANGES SOLS -

SOUS-PRODUITS METALLURGIQUES - CHAUX - CIMENT

RESULTATS DES ESSAIS REALISES EN 1982 ET 1984

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ETUDE EXPERIMENTALE DE MELANGES SOLS -

SOUS-PRODUITS METALLURGIQUES - CHAUX - CIMENT

RESULTATS DES ESSAIS REALISES EN 1982 ET 1984

Paul Flon, ing. Ministère des Transports Laboratoire Central Division Sols et Granulats

Juin 1985

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O Û S' 0 -o e 0 e c Ministère des Transports

SOMMAIRE DE RAPPORT • • ETUDE OU RECHERCHE

f Oirecnon générale onn %l ir i- '.-..î .r?' -l IN'oe classameni "N

«i^^Xife/Huitk &ID,/e RTO-86-08 du Genie Q ^ l t e fftHte» 1

Tiire du raopon GÎK 5Z|

T r a i c e m e n c des infrastructures de chaussees par des sous-produits m é t a l l u r g i q u e s - c h a u x - c i m e n t Auteur au raooort

P a u l F l o n , in?. M . S e .

Rapport d étape Q An mois jour

Rapport final • , 1 , 1 , 6ul ae 1 èiuae ou ae la recherche

A m é l i o r e r les caractéristiques physiques et mécaniques des

a s s i s e s a r g i l e u s e s de c h a u s s é e s .

\

N° de oossier

84 23 31

6ul ae 1 èiuae ou ae la recherche

A m é l i o r e r les caractéristiques physiques et mécaniques des

a s s i s e s a r g i l e u s e s de c h a u s s é e s .

\

N° du coniral

Elude ou rechercne financée par (nom el adresse de 1 organisme) M i n i s t è r e des Transports Service du Laboratoire Central Division des Granulats 2 7 0 0 , rue Einstein S a i n t e - F o y , Québec GIF 3W8

Elude ou recherche réalisée par (nom el adresse de l'organisme) ^

M i n i s t è r e des Transports

Service du laboratoire Central

Division des Granulats

2 7 0 0 , rue Einstein

f Renseignements supplémentaires ^

Cette étude:.fait le point d'essais réalisés en 1982 et 1984 au laboratoire Centrai du M T Q .

Résumé du rapport

Le soi n a t u r e l présente souvent des propriétés impropres à la circulation, des engins et à

la c o n s t r u c t i o n de la chaussée- elle-même.

Divers sols ont été mélangés avec 5 à 207» de sous-produits m é t a l l u r g i q u e s , 2 à 47, de chaux

ou 4 à 167o d e ciment. Ces sous-produits m é t a l l u r g i q u e s sont des m a t é r i a u x légers qui

a d s o r b e n t de 237, à 457=. de leur masse sèche en eau..

Les p r o p r i é t é s physiques et mécaniques du mélange sont quasiment toutes a m é l i o r é e s , dans

des p r o p o r t i o n s variables selon le pourcentage d ' a d d i t i f s , davantage pour un. sol argileux

p l a s t i q u e que pour un sol sableux ou silteux non p l a s t i q u e .

D'autres expériences avec d'autres additifs et des pourcentages optimums seront r é a l i s é e s .

a ^ Q .

S f s

I s a

ois-clês

:raiteraent de. sol-sous produits

n é t a 1 l u r g i q u e s - c h a u x - c iment-

iropriétés physiques et m é c a n i -

que s .

Diffusion autorisée

i M ' j j M U Jre ûu diredeur génêr^

• Diffusion interdite

Date

V-1773 (82-02)

TABLE DES MATIERES

1- INTRODUCTION

Page

i

2- ETUDE 1982

2.1 CARACTERISTIQUES DU SOUS-PRODUIT METALLURGIQUE R.M

2.2 MELANGES SOL-R.M.-CHAUX OU C a d j . . . . . . . .

2.2.1 Caractéristiques physiques (tableaux 2 et 3)

2.2.2 Caractéristiques mécaniques

2.2.2.1 Mélange sol-R.M.-chaux (tableau 4)

2.2.2.2 Mélange sol-R.M.-CaClz (tableau 5)

2.3 MELANGES SABLE OU GRAVIER-R.M.-CIMENT . . . . . .

2.3.1 Essais Proctor (tableau 6) . . .

2.3.2 Essais de compression simple (tableau 7) .

2.3.3 Essais gel-dégel et humidité-séchage

(tableaux 8 et 9)

2

2

3

3

4

4

5

5

5

6

3 - ETUDE 1984

3.1 ETUDE PRELIMINAIRE (tableau 10) . 9

3.1.1 Sous-produits métallurgiques R.M. . . . . . . . 9

3.1.2 Mélanges sol-R.M.-chaux. 10

3.2 PLANCHE EXPERIMENTALE IN SITU H

3.2.1 Travaux in situ (tableau 11) H

3.2.2 Calcul des proportions obtenues in àitu H

3.3 ESSAIS DE LABORATOIRE • 12

3.3.1 Caractéristiques physiques (tableau 12) 12

3.3.2 Caractéristiques mécaniques (tableaux 13 et 14). 13

-I-

TABLE DES MATIERES (suite)

Page

4- SYNTHESE DES RESULTATS D'ESSAIS 13

4.1 SOUS-PRODUIT METALLURGIQUE . 15

4.2 CARACTÉRISTIQUES PHYSIQUES (sol-R.M.-chaux) •. • 16

4.3 CARACTERISTIQUES MECANIQUES (sol-R.M.-chaux) . . . . . . . 18

4.4 MELANGES SABLE OU GRAVIER-R.M.-CIMENT. . • 20

5- CONCLUSION 21

5.1 MELANGES OPTIMUMS A ENVISAGER; RESUME DE L'ETUDE 21

5.2 SUGGESTIONS D'ESSAIS A VENIR, AU LABORATOIRE ET IN SITU. . 22

5.3 ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE A EFFECTUER 22

-II-

LISTE DES TABLEAUX

Page

1. Etude 1982 - Minéralogie du sous produit métallurgique 23

2. Etude 1982 (caractéristiques physiques) Mélanges Sol-R.M.-Chaux -CaClj 24

3. Etude 1982 - Résultats du cône suédois sur les mélanges

argile-chaux ou CaClj - rebuts métallurgiques, à 0,7 et

28 jours de curage 25

4. Etude 1982 (caractéristiques mécaniques) Mélanges Sol-R.M.-Chaux 26

5. Etude 1982 (caractéristiques mécaniques) Mélanges Sol-R.M.-CaClz et R.M.-Chaux 27

6. Etude 1982 - Mélanges Sol-R.M.-Ciment Essais "Proctor normal, méthode A" 28

7. Etude 1982 - Mélanges Sol-R.M._Ciment Essais de compression simple (7 jours de curage) 29

8. Etude 1982 - Mélanges R.M.-Ciment Essais de gel-dégel (ASTM D560-82) 30

9. Etude 1982 - Mélanges Sol-R.M.-Ciment Essais de gel-dégel (ASTM D560-82) 31

10. Etude 1984 - Mélanges Sol-R.M.-Chaux Essais préliminaires en laboratoire 32

11. Etude 1984 - Répartition des différentes zones traitées in situ

(Ham nord, 3 et 4 Octobre 1984) - Liste des échantillons

prélevés 33

12. Etude 1984 - Planche expérimentale Ham-Nord (Mélanges Sol-R.M.-Chaux) Essais de laboratoire (caractéristiques physiques) 34

13. Etude 1984 - Planche expérimentale Ham-Nord (Mélanges

Sol-R.M.-Chaux) Essais de laboratoire (caractéristiques

mécaniques) 35

14. Etude 1984 - Planche expérimentale - Ham-Nord (Mélanges Sol-R.M.-Chaux) Essais de compression simple 36

-III-

LISTE DES FIGURES

Page

1. Essais dé compression simple ( 1982) 37

2. Essais de compression simple (1982) 38

3 . Essais de compression simple (1982)

4. Essais de cisaillement direct (1984) (Mélanges sols - sous produits métallurgiques)

39

40

-IV-

A V A N T - P R O P O S

Ce rapport est issu des essais réalisés en 1982 et 1984 par

Claire Rousseau et Lucien Arial.

-1-

1. INTRODUCTION

Le ministère des Transports envisage depuis quelques années d'utiliser des

sous-produits métallurgiques dans le domaine de la construction routière.

Appelés "Cendres Volantes" en France, ils sont utilisés depuis longtemps

dans ce pays, mais le Québec doit faire sa propre étude, avec les sous-

produits propres dont il peut disposer, et avec ses propres sols.

Le laboratoire Central a mené une étude de laboratoire en 1982, sur des

mélanges sols - sous-produits métallurgiques - chaux ou sel, ainsi que

sur des mélanges sols - sous-produits métallurgiques - ciment. En 1984,

une nouvelle étude avec un autre sous-produit est entreprise; après une

étude préliminaire au laboratoire, une planche expérimentale in situ est

réalisée, pour traiter un tronçon d'infrastructure d'une chaussée en

construction; des échantillons du traitement sont prélevés sur le terrain

et analysés au laboratoire.

Ce rapport donne tous les résultats d'essais effectués en 1982 et 1984

au laboratoire Central, et propose une interprétation préliminaire de

toutes ces données.

-2-

2. ETUDE 1982

2.1 CARACTERISTIQUES DU SOUS-PRODUIT METALLURGIQUE (R.M.)

Les résidus métallurgiques (R.M.) utilisés, produits par les usines

Union Carbide de Chicoutimi, étaient composés, en 1982, d'environ

67o de particules fines (inférieures à 80 pm), 89% de particules

sableuses (entre 80 pm et 5 mm), et 5% de particules grossières

(entre 5 et 20 mm). Ces particules peuvent être séparées en trois

parties approximatives:

- 17% d'une partie légère séparable à l'eau (scorie, bois calciné)

- 667o d'une partie lourde non magnétique (scorie, quartz, bois calciné)

- 17% d'une partie lourde magnétique séparée par aimant (grains

métalliques).

La composition chimique est présentée au tableau 1: un quart de

l'échantillon peut se consumer par l'essai de perte au feu; 50% à

60% sont constitués d'oxyde de silicium SiO^, et 10 à 15% sont des

oxydes de fer FejOj; on retrouve ensuite environ 2% d'oxyde d'alumi-

nium AI2O3, et moins de 1% de divers oxydes, de souffre, calcium,

potassium, magnésium, par ordre décroissant.

Ce résidu est un matériau léger puisque sa masse volumique est de

734 kg/m' dans son état naturel (non tassé). Quand on le compacte

à sa teneur en eau initiale quasiment nulle, sa masse volumique

atteint 856 k g / m ^ A l'optimum Proctor, on obtient 928 kg/m' pour

une teneur en eau de 44,7%.

Quelques autres propriétés physiques ont été déterminées: un module

de finesse de 1,7, un coefficient d'adsorption de 4,7; la racine

carrée de l'indice de gel vaut 0,03 pour 10 < w (%) < 42 et indique

que ces sous-produits métallurgiques ne sont quasiment pas sensibles

au gel.

-3-

2.2 MELANGES SOL - R.M.- CHAUX OU CaCl^

2.2.1 Caractéristiques physiques (tableaux 2 et 3)

Tous les essais réalisés sont récapitulés aux tableaux 2 et 3 . Notons

que les données du tableau 3 sont établies à partir d'essais au cône

dont on peut douter de la validité, car les pénétrations du cône de

60 g utilisé sont trop faibles (1 à 3 mm), et la précision laisse donc

à désirer; c'est pourquoi les remarques qui suivent sont établies à

l'aide du tableau 2.

Le sol utilisé provient de la région de Hull (Buckingham, comté de

Papineau), au niveau de l'autoroute 50; c'est une argile CH à grande

plasticité, qui comprend un peu de silt; les proportions granulométri-

ques sont les suivantes: 81 à 99,5% < 75 ym; 75 à 83% < 5 pm; 68 à

717o < 2 ^m; 58 à 60% < 1 pm. La teneur en eau initiale est 54%, la

limite de liquidité vaut 60% et l'indice de plasticité 3 0 .

En mélangeant cette argile avec des sous-produits R.M. dans une propor-

tion de 5 à 207o, ces trois dernières caractéristiques sont relative-

ment peu changées: w diminue de" 1 à 2 unités, w ^ et augmentent

de 3 à 6 unités (2 à 15%).

Par contre, dès que l'on ajoute de la chaux, à savoir 4% dans le cas

de cette étude, w^ atteint 90 à 95% (30 à 35 unités de plus environ, IJ

soit 50 à 60%); la plus forte augmentation de w^^ correspond au plus

faible pourcentage deR.M.(l%), et la valeur w ^ la plus faible est

celle du mélange à 16% de résidus métallurgiques; on peut observer

le même phénomène pour les mélanges sans chaux (sol-R.H.). L'indice

de plasticité gagne 25 unités pour 1% de R.M. (80% d'augmentation),

et 15 unités (50%) pour 16% de R.M. L'argile initiale déjà fortement

plastique (1^ = 30) est donc devenue hyperplastique (1^ = 45 à 55).

La teneur en eau diminue relativement proportionnellement au pourcen-

tage de rebuts métallurgiques, de 15 à 20% si on a mélangé 15 à 20%

de R.M.. Quelques valeurs de l'indice de consistance (I^ = 0,2 à 0,6)

apparaissent dans les tableaux 2 et 3 , et indiquent que la consistance

est relativement faible dans tous les cas.

Par ailleurs, il semblerait que la masse volumique du sol dans son

état naturel ait tendance à diminuer avec l'ajout de R.M. ou de

chaux.

Les changements occasionnés en remplaçant la chaux par du chlorure de

calcium CaCl^ à raison de 1,5% sont beaucoup moins significatifs. La

limite de liquidité n'augmente que de 5 à 15% (comparativement à 50

et 607o pour la chaux), et l'indice de plasticité de 20 à 30% (compa-

rativement à 50 et 80% pour la chaux). La teneur en eau diminue

aussi proportionnellement à la quantité de rebuts ajoutés. Comme les

mélanges au CaClj n'apportent pas grand chose, ils seront abandonnés.

Tous ces comportements sont moins marqués au tableau 3 .

En définitive, l'addition de chaux fait croître -w^ et assez nette-

m e n t , beaucoup plus que la proportion de sous-produits R.M. ne les

fait diminuer; cette diminution relative est d'ailleurs liée à la

diminution de la teneur en eau, elle-même due à l'augmentation simul-

tanée de la quantité de R.M.. L'addition de chaux et de R.M. semble

donc avoir un effet contraire sur les limites du sol initial: la

chaux les font augmenter, les résidus les font décroître.

2.2.2 Caractéristiques mécaniques

2.2.2.1 Mélange sol - R.M. - chaux (tableau 4)

Les caractéristiques optimums obtenues par essai Proctor en

mélangeant les divers ingrédients se situent entre celles de

l'argile initiale (w^p^. = 20,8%; P ^ m a x . = 1662 kg/m') et

celles du résidu métallurgique (w^p^ = 44,7%; max. = 928 kg/m'),

soit W o p t = 33 à 35% et Pdmax.=1326 à 1275 kg/m', pour

5% < R.M. < 20% et pour 4% de chaux.

La résistance en compression simple d'un échantillon d'argile

compacté au Proctor normal (q^ = 47,5 kPa) augmente quand on

lui ajoute des rebuts R.M., jusqu'à doubler pour 20% de R.M.

Il se produit la même chose pour la résistance au cisaillement

donnée par le scissomètre de laboratoire, à condition que l'es-

sai soit réalisé immédiatement après mélange; si on attend 7

jours ou 28 jours, la résistance augmente davantage, jusqu'à

tripler ou quadrupler.

^ES T R A M S P O t T S

CENTRE D£

-5- 200, m i DCMtCHfSÏES SiJO, 7s

(HiÊBEC, (QU£gtC) GIK 5Z1

Cette dernière constatation est intéressante à signaler: les

sous-produits métallurgiques font évoluer certaines caracté-

ristiques du mélange sol - R.M. dans le temps, en l'occurrence

sa résistance.

En ajoutant 4% de chaux, les résistances sont beaucoup plus

augmentées: la compression simple est multipliée par 5 jus-

qu'à 10, de 0 à 20% de R.M.. Le cisaillement simple augmente

aussi largement, sans avoir été quantifié pour des raisons de

limite d'appareillage.

De façon préliminaire, il s'avère d'ores et déjà que les pro-

portions 3 - 47o de chaux et 6 - 10% de R.M. semblent conduire à

un très bon rapport "qualité-prix".

2.2.2.2 Mélange Sol - R.M.- CaCl; (tableau 5)

Les résistances ne font que doubler pour la compression simple

et tripler pour le cisaillement simple.

Ces résultats confirment que les mélanges avec du chlorure de

calcium sont moins performants qu'avec la chaux.

2.3 MELANGES SABLE OU GRAVIER - R.M. - CIMENT

2.3.1 Essais Proctor (tableau 6)

Quatre séries d'essais à 4%, 8%, 12%, 16% de ciment ont été réalisées

pour différentes proportions de sable ou de gravier et de résidus

métallurgiques R.M..

L'augmentation de la proportion de ciment a relativement peu d'in-

fluence sur les valeurs optimums Proctor: w ^ ^ ^ diminue de moins de

5% pour 4% d'augmentation de ciment dans le cas du sable, de 14 a

16% dans le cas du gravier; dans les mêmes conditions, p ^ max- aug-

mente de 2% (sable) et de 1 à 10% (gravier).

D'autre part, pour un pourcentage donné de ciment, w^pj. diminue de

16 à 30% (plutôt 16% à 4 et à 8% de ciment et 30% à 12 et à 16% de ciment)

pour 8% d'augmentation de gravier (cal.67) et 8% de diminution simul-

tanée de R.M.; dans les mêmes conditions p^^niax. croît de 7% à 19%

(plutôt 7 à 4 et "à 8% de ciment, et 19 à 12 et à 16% de ciment).

-6-

Si on change le sable pour du gravier (calibre 67), en respectant

une proportion identique sable ou gravier - R.M. (environ 457o de

chaque) w diminue de 2,5 à 26%; dans les mêmes conditions, ^ " opt

p^ max. augmente de 9 à 147„.

Les conditions optimums sont celles pour lesquelles p^ est le plus

élevé possible; le pourcentage de ciment intervient peu; pour la

série d'essais effectuée, P , est le plus fort pour le plus gros d

pourcentage de gravier et le plus faible pourcentage de résidus R.M..

Quant à la teneur en eau optimum, on cherchera à la surélever ou à

la diminuer, selon l'état de saturation in situ.

2.3.2 Essais de compression simple (tableau 7)

Ces essais ont été effectués aux mimes pourcentages de ciment, à 7

jours et à 28 jours de curage. Cette attente permet d'augmenter

les résistances de 43,2% en moyenne (avec un écart type de 0,11®).

La résistance du mélange sable - R.M. - ciment augmente d'environ

100% quand on passe de 4 à 8% de ciment, puis de 55% quand on passe

de 8 à 12% et de 12 à 16%. La résistance gravier - R.M. - ciment

augmente d'environ 60% de 4 à 8% puis 8 à 12% de ciment, mais cette

croissance tombe à 5 - 10% quand on atteint 16% de ciment. La

proportion de sous-produits métallurgiques R.M. ne semble pas affec-

ter outre mesure l'augmentation progressive de résistance, attribua-

ble au pourcentage croissant du ciment; elle n'affecte guère non

plus l'optimum de cette résistance qui semble être atteinte au voi-

sinage de 16% de ciment, dans le cas du mélange avec le gravier.

Dans le cas du sable, cet optimum serait peut-être obtenu à 20% de

ciment, 40% de sable (proportion 1/3 ciment 2/3 sable, reconnue

pour être meilleure), toujours à la condition que R.M. ne modifie

pas trop les propriétés de l'association sable-ciment. On sait en

fait que le pourcentage de rebuts intervient sur la teneur en eau

optimum au moment de la confection de l'échantillon, celle-ci dimi-

nuant avec le pourcentage de R.M.

Il ressort tout de même, pour le pourcentage de 8% de ciment (et non

pour celui à 4%), que la résistance augmente de 37% à 7 jours et 21%

à 28 jours quand on diminue la proportion de R.M. de 19%. Il aurait

-7-

donc été souhaitable d'effectuer des essais pour des proportions

plus faibles de R . M .

Toutes proportions é g a l e s , le mélange à base de gravier est plus résis-

tant que le mélange à base de s a b l e , mais beaucoup plus à 4% de ciment

(environ 100% d'augmentation) qu'à 167o de ciment (10 à 20% d'augmen-

tation); ceci confirme que le gravier a moins besoin de ciment que

le sable, pour atteindre sa résistance o p t i m u m .

Tous ces résultats sont confirmés par les figures 1 à 3 et peuvent

être résumés de la façon suivante; la résistance en compression

simple est d'autant plus grande que la teneur en sous-produits métal-

lurgiques est plus faible, que la teneur en ciment est plus forte

(sans toutefois dépasser une valeur optimum qui n'a pas été atteinte

dans cette série d ' e s s a i s ) , et que la période de curage est plus

longue, c'est-à-dire de 28 jours au m o i n s .

2.3.3 Essais gel-dégel et humidité-séchage (tableaux 8 et 9)

Ces essais ont été effectués pour tenter de mesurer la facilité de

l'échantillon à s'effriter. L'échantillon est reconstitué dans les

conditions de l'optimum Proctor n o r m a l , et soumis à des cycles norma-

lisés de 48 heures de gel-dégel (ASTM D 5 6 0 - 8 2 ) , ou d'humidité-séchage

(ASTM D 5 5 9 - 8 2 ) . Le spécimen est pesé entre chaque c y c l e , soit tel

quel, soit après avoir été brossé d'une manière standard. On réalise

ainsi 12 c y c l e s , sauf si l'échantillon s'effrite trop et que les

mesures sont imprécises. On note la perte de poids en pourcentage

après le dernier c y c l e .

Les résultats sont rassemblés aux tableaux 8 et 9 et aux figures

4 et 5. Il apparaît clairement sur ces figures que le pourcentage

de perte de poids après brossage croît avec la diminution du pourcen-

tage de c i m e n t , et avec l'augmentation du pourcentage de sous-produits

métallurgiques R . M . , ces derniers mélangés ou non avec du sable; cette

croissance est plus faible pour les % de ciment les plus élevés. Si !

l'échantillon n'est pas b r o s s é , c'est le contraire qui se produit en

présence de R . M . , mais de façon beaucoup m o i n s marquée: la perte de

poids a tendance à être plus importante pour les plus forts % de

ciment et pour les plus faibles % de rebuts R . M . .

-8-

Par ailleurs, le spécimen perd de son poids beaucoup plus vite

(mesure du nombre de cycles nécessaire à son effritement) quand la

teneur en ciment est plus faible et que la proportion de R.M. et/ou

de sable est plus forte.

En conclusion, l'échantillon se brosse d'autant plus facilement qu'il

contient moins de ciment et plus de sable et/ou de R.M.. Quand on ne

le brosse pas, il s'effrite très peu en valeur absolue, mais davantage

avec plus de ciment et moins de R.M..

-9-

3 . ETUDE 1984

3.1 ETUDE PRELIMINAIRE (tableau 10)

3.1.1 Sous-produits métallurgiques R.M.

Bien qu'il s'agisse toujours de résidus de combustion des usines

Union Carbide de Chicoutimi, leurs propriétés ne sont pas forcément

toujours les m ê m e s .

La moyenne de trois laboratoires différents en donne la composition

suivante: 15,5% de particules fines inférieures à 80 pm (6% en 1982),

807o de particules comprises entre 80 pm et 5 m m , 4,5% de grosses

particules (entre 5 et 20 m m ) .

Le pourcentage de particules magnétiques s'élève à 367» (alors qu'il

valait 177o en 1982). Le pourcentage de matières organiques a varié

de 1 à 67o selon la méthode; le module de finesse vaut 1,25.

La composition chimique est répartie comme suit: 24,77» de perte au

feu (28,97o de carbone C), 57,47» d'oxyde de silicium SiOz, 16,37o

d'oxyde de fer FeaOj, 1,47» d'oxyde d'aluminium, et moins de 17» de

divers oxydes, calcium, magnésium, potassium, manganèse, sodium,

par ordre décroissant. Ces proportions sont les mêmes ordres de

grandeur qu'en 1982.

La masse volumique est un peu plus faible qu'en 1982: 602 kg/m^

dans son état tel que reçu, et 663 kg/m^ s'il est tassé. A l'opti-

mum Proctor, on obtient urœ massé volumique un peu plus élevée qu'en

1982, 1152 kg/m^, pour une teneur en eau beaucoup plus faible 20,5

à 267, (457o en 1982).

Dire que la teneur en eau optimum des sous-produits métallurgiques

R.M. n'est plus que 237o comparativement à 457» en 1982, c'est dire

que R.M. n'adsorbe plus que 237» de sa masse sèche en eau, tout en

pouvant conserver son état de compact ion maximum.

-10-

3.1.2 Mélanges sol-R.M.-chaux

L'argile initiale est un silt (54,3%) et argile (41,2%), avec des

traces de sable, ayant une densité des grains solides de 2,7 et une

Valeur au Bleu de 1,94. La teneur en eau initiale vaut 47,5%, la

limite de liquidité est voisine de 35 et l'indice de plasticité de

17. Le Proctor standard a montré que p ^ max. = 1846 kg/m' et w ^ ^ ^ =

15,4%. Une tentative d'essais de perméabilité à différents niveaux

de coropaction a révélé que le matériau est très imperméable (10~® à

10-'° m/s); mélangé à de la chaux hydratée, la perméabilité aurait

tendance à diminuer.

Les mélanges sol-R.M.-chaux modifient les caractéristiques de l'ar-

gile initiale.

La teneur en eau diminue à pci près propor:ionne1lement au pourcen-

tage d'additif. La limite de liquidité diminue de 15% pour 60% de

R.M.. Elle augmente d';» /iron 25% % chaque pourc ;^tage de chaux

ajouté, mais pas plus .. u 10 - 12% ; on rajoute ^ plus 4% de R.M.

à chaque fois. L'indi de plasti- •é diminue .r ;0% si R.M.= 60%.

Il augmente de 20 - 25% à chaque po.;-centage de chaux, mais cette

augmentation est moindre en présence de rebuts. L'indice de liquidité

décroît de 75% si le sol est mélangé à 60% de R.M.; il décroît de plus

de 50% pour le premier pourcentage de chaux mélangé au sol sans rebut

(de 1,6 à 0,7); puis sa valeur se stabilise à 0,6, même si on rajoute

de la chaux et/ou des résidus roé-ï1lurgiques. L'indice de consis-

tav.;.e est assez faible 0,7).

La masse volumique du sol da on état naturel reste plus o moins

semblable quel que soit le mé ^-ge ; elle aurait tendance à di-v^inuer très

légèrement avec la chaux, et ;agmenter très légèrement avec les sous-

produits R.M.. A l'optimum Proctor, la masse volumique diminue quel-

que peu ( de.1835 à 1683 kg/m^ ) quand on procède aux mélanges R.M.-

chaux, alors que la teneur en eau optimum augmente d'environ 15%

(15,4 à 18 ou 18,5%).

La Valeur au Bleu (VB de l'argile) diminue davantage Sous l'influence

des sous-produits métallurgiques que sous l'influence de la chaux.

La résistance au cisaillement remaniée Cu^ semble croître un peu plus

avec R.M. qu'avec la chaux.

- 1 1 -

3.2 PLANCHE EXPERIMENTALE IN SITU

3.2.1 Travaux in situ

Le tronçon d'assise de chaussée traitée en Octobre 1984 se situe sur

la route no.216, sur la commune de Ham-Nord, dans le comté de Richmond

(Cantons de l'Est). Un plan sommaire du site est montré au tableau 11,

ainsi qu'un relevé des échantillons prélevés sur chaque zone.

Les six zones délimitées ont reçu chacune une proportion différente

de sous-produits métallurgiques ou de chaux. Ces additifs ont été

déversés manuellement ou à l'aide d'une pelle mécanique, puis mélan-

gés par une herse à disque, sur environ 15 cm d'épaisseur.

La surface à traiter (six fois 10 m x 7 m) était très humide; il

s'agissait en fait d'un dépôt superficiel remanié, très sableux et

très silteux, très peu argileux, plus ou moins saturé par les eaux

de ruissellement. Avant mélange, et visuellement parlant, les zones

I et IV sont gorgées et ruisse1lantes d'eau, la zone V est relative-

ment humide, les zones II, III et VI sont relativement sèches. La

teneur en eau des échantillons, une fois prélevés et analysés, se

situe entre 16 et 22%. Un petit reportage photographique a été réa-

lisé en cours de travaux, montrant les différentes étapes, l'état

initial, l'épandage, le malaxage etc...

On notera d'autre part, que les essais de laboratoire ont été effec-

tués entre 1 et 6 mois après le prélèvement sur chantier.

3.2.2 Calcul des proportions :enues in situ

Chaque zone couvre une superficie de 10 m x 7 m = 70 m^; comme la

herse à disque mélange sur 15 cm d'épaisseur, le volume impliqué

est de 70 x 0,15 = 10,5 m ^

Pour la zone I, la masse volumique du sol naturel, déterminée au

laboratoire, vaut 2151 kg/m'; la teneur en eau étant de 18,3%, on

peut calculer la masse totale de la zone:

W = W + W = W + 0,183 W = 1,18 W s w s s s

Or w = 2151 x 10,5 = 22585 kg = 22,58 t

d'où uhemasse sèche de W ^ = = 1^,09 t

-12-

On a déversé sur cette section 35 sacs de chaux, à 20 kg le sac;

on a donc remué 700 kg de chaux, ce qui représente 3,65% en pourcentage

de masse sèche. On a r^outé ensuite 130 sacs de sous-produits R.M. à

50 Ibs le sac, soit 22,7 kg le sac; on trouve que 2948 kg de R.M. ont

été répartis sur la section, soit 15,38%.

En définitive, le mélange obtenu dans cette zone comporte approxima-

tivement 3,57= de chaux et 15% de R.M. . On procède de la même façon

pour les autres sections; les résultats sont consignés au tableau 11.

3.3 ESSAIS DE LABORATOIRE

3.3.1 Caractéristiques physiques (tableau 13)

La granulométrie du sol initial s'établit comme suit: 11,5% de

gravier, 46% de sable, 33% de silt, 9,5% d'argile. La limite

de liquidité et l'indice de plasticité sont très faibles et

valent respectivement 20 et 6. L'indice de liquidité est de

0,80 et la masse volumique de 2163 kg/m^ à l'état remanié

naturel.

Là encore, la limite de liquidité est rehaussée après mélange,

bien davantage avec la chaux qu'avec les sous-produits R.M..

L'augmentation serait même plus forte pour un mélange sol-chaux

que pour un mélange sol-chaux-R.M., respectivement 40% d'augmen-

tation (2,5% de chaux) et 34% d'augmentation (3,5% de chaux,

15% de R.M.); on a trouvé 30% d'augmentation pour un mélange de

sol avec 13% de R.M. environ. Si l'indice de plasticité semble

augmenter légèrement avec la chaux, il n'évolue pas de façon

appréciable avec les rebuts R.M.. L'indice de plasticité a par

contre diminué Systématiquement, jusqu'à près de 40% au maximum

(3,5% chaux, 15% R.M.). C'est aussi pour cet échantillon IB

(3,5% chaux, 15% R.M.) que U masse volumique a chuté le plus

(25%), alors qu'elle ne diminue pas plus de 10% environ pour les

autres mélanges.

L'indice de consistance vaut environ 0,5 pour le sol initial et

devient 1,2 pour les plus forts pourcentages de R.M..

-13-

Les variations dues aux mélanges, sur la densité relative des

grains solides et sur la Valeur au Bleu, ne sont pas décelables.

Par ailleurs, les essais de sensibilité au gel, montrent que

les échantillons "mélangés" restent non susceptibles au gel,

tout comme l'échantillon "initial".

3.3.2 Caractéristiques mécaniques (tableaux 13 et 14)

La résistance au cisaillement remaniée du sol est largement aug-

mentée, de plus de 100% parfois, dès qu'on lui ajoute des résidus

R.M. ; cette croissance est moins flagrante avec la chaux.

A l'optimum Proctor, la masse volumique diminue de 5 à 10% pour

2 - 3% de chaux ou 10 - 15% de R.M.; si les deux additifs sont

mélangés avec le sol, l'effet pourrait se cumuler. La teneur

en eau optimum augmente de 10% environ pour 2 - 3% de chaux ou

10 - 15% de R.M.. Remarquons que ces variations ne sont pas

très significatives, en raison des valeurs relativement voisines

de p max. et w pour le sol initial et le sous-produit R.M.. d opt

L'essai de capacité portante montre que l'indice CBR est amélio-

ré de 100% au maximum, en ajoutant de la chaux ou du rebut; par

contre, le mélange R.M. - chaux semble beaucoup moins profitable.

La perméabilité a été mesurée sur des échantillons recompactés

à l'énergie standard; elle est nettement plus élevée pour les

mélanges, puisqu'elle est passée d'environ 3.10"® m/s initiale-

ment à 6.10"° m/s (2,5% chaux) ou 3.10"® m/s (15% R.M.), jusqu'à

2.10-' m/s (3,5% chaux, 15% R.M.).

Des essais de cisaillement direct ont permis de trouver des para-

mètres de cohésion (c') et de frottement (<()'). L'échantillon est

compacté manuellement dans une boite de 5 cm de diamètre, 41 kPa,

64,5 kPa, 83 kPa), puis cisaillé à la vitesse de 0,005 mm/min.

Les caractéristiques du sol initial (c' = 6 kPa, ((> ' = 34°C)

deviennent légèrement plus faibles (c' = 3kPa, $ ' = 32°C) si

on lui rajoute moins de 10% de R.M., mais augmente légèrement

(c' = 8 kPa, = 36,5''C) pour 15% de sous-produits R.M. , ou

2,5% de chaux.

-14-

Deux séries d'essais de compression simple ont été réalisées,

soit à partir du sol avec son humidité naturelle, soit à partir

du sol séché (tableau 14), Toutes les éprouvettes sont recom-

pactées à l'optimum Proctor, puis cisaillées à 0 jour, 7 jours,

28 jours.

Les p m a x . et w qui apparaissent au tableau 14 sont ceux d opt

obtenus au moment de la confection de 1'éprouvette; au moment

de l'essai, les échantillons ont probablement perdu un peu de

leur humidité, augmentant légèrement leur résistance en compres-

sion.

La résistance q de l'échantillon "naturel" est toujours plus u

forte que celle de l'échantillon "séché", pour les mélanges

sol-R.M.: les liens créés en présence d'eau interstitielle sont

plus forts qu'en présence d'eau distillée! L'inverse semble se

produire pour les mélanges sol-chaux, mais le manque d'essais

ne permet pas de préciser (tableau 14): la chaux réagit sans

doute mieux en présence d'eau pure! A plus long terme (plus

de 28 jours), il se pourrait que les deux valeurs de résistance

se rejoignent.

Le mélange sol-R.M. prend de la résistance q^ immédiatement dans

le cas "naturel", mais ça prend plus de 7 jours dans le cas "séché"

pour que q^ réaugmente; à 7 jours, q^ est mime plus faible qu'ini-

tialement.

Dans le cas "naturel", q prend 20 à 45% d'augmentation de résis-

tance, pour 5 à 15% de rebuts R.M., entre 0 et 7 jours, puis en

prend 7 à 42% entre 7 et 28 jours; pour un mélange sol-chaux,

on compte 80% puis 25% d'augmentation pour les mêmes intervalles

de date. Dans le cas "séché", on observe d'abord une'^diminution

d'environ 20% puis une très forte augmentation entre 7 et 28 jours

(plus du double!), pour les mélanges sol-R.M..

Notons que le cas "séché" ne se produira pas sur le terrain.

-15-

4 . SYNTHESE DES RESULTATS D'ESSAIS

A la lumière des résultats d'essais réalisés en 1982 et 1984, il est

possible de faire ressortir des tendances de l'évolution des propriétés

du sol initial, quand on lui ajoute des sous-produits métallurgiquês

R . M . , ou de la c h a u x , ou les d e u x , dans des proportions v a r i a b l e s .

4.1 SOUS-PRODUIT M E T A L L U R G I Q U E

Le sous-produit métallurgique de 1982 comporte grosso-modo les mêmes

caractéristiques que celui de 1984, à l'exception de l'optimum P r o c t o r .

Celui-ci est en fait difficile à définir sur ce genre de matériau;

il est de plus très probablement variable dans le temps. Par ailleurs

la grande variation de w^^^ de 23 à 45% n'a fait changer m a x . que de

918 à 1122 k g / m ^ il est probable que p^ m a x . resterait voisin de ces

valeurs pour d'autres w intermédiaires. Cette supposition sera ^ opt

vérifiée par une série d'essais Proctor à différentes teneurs en

eau imposées, de 10 à 5 0 % , tous les 5%; tous les essais déjà effec-

tués tendent déjà à le p r o u v e r .

On peut imaginer que le sous-produit R . M . se combine différemment

selon le s o l , selon ses caractéristiques p h y s i c o - c h i m i q u e s . Si la

liaison est b o n n e , si le résidu R . M . est capable "d'adsorber" une

grosse partie de l'eau du sol, les propriétés du mélange obtenu

seront d'autant plus a m é l i o r é e s , et on sera même prêt à accepter

dans ce cas un état de compactîon légèrement moindre (p^ m a x . un

peu plus faible).

Prenons par exemple le cas où le sol serait tel que le sous-produit

puisse "adsorber" 40% de s a m a s s e sèche en eau du s o l , à l'occasion

du m é l a n g e . Si la teneur en eau initiale du sol est de 18% (zone 1)

la masse t o t a l e ; de la section (paragraphe 3 . 2 . 2 ) vaut:

W = 2 2 , 6 4 t = W ^ + W ^ = W ^ + 0 , 1 8 W ^

et W = W - W = 22,64 - 19,17 = 3,47 t w s

Comme 2 , 9 5 t. de R . M . ont été déversés sur la s e c t i o n , la masse de

R . M . + eau "adsorbéê"est de 2 , 9 5 + 0,40 . 2 , 9 5 = 4,13 tonnes

-16-

Sur 3 , 4 7 t d'eau, R . M . en "adsorbe" 1 , 1 8 t } il reste 3,47 - 1,18 = 2,29 t

d'eau. La teneur en eau de la fraction sol du mélange passe de 18% à

^ =10,3°/,; la teneur en eau totale du mélange n'est réduite

19,17 + 2,95 7 OQ ^ 1 18 . , . ,

que de 18% à ^ 2 95 = ^ ^^ augmen-

tation de la masse sèche totale.

Si on tient compte de l'eau de r u i s s e l l e m e n t , qui ferait par exemple

monter la teneur en eau initiale à 5 0 % , qa augmenterait aussi la masse

de la section à t r a i t e r , de W à W ' = 19,17 + 0,50.19,17 = 28,75 t

De cette nouvelle masse d'eau W = 0,50.19,17 = 9,58 f, les 2,9.5-1 de résidus

R . M . n'en "n'adsorbe" toujours que 1,18 t ; la teneur en eau de la frac-

tion sol est devenue = 38% alors que la teneur en eau 19,17 + 2,95

totale n'est passée que de 50% à Jç 17'+^2 95 ^ 4 3 , 3 % .

M a l h e u r e u s e m e n t , il n'est guère possible de connaître la part de l'eau

que le sous-produit "adsorbe", suite aux réactions physico-chimiques

lors du m é l a n g e , tant qu'on ne pourra séparer le sol des rebuts après

m é l a n g e . On ne. peut que mesurer l'effet p r o d u i t , en déterminant les

nouvelles caractéristiques physiques et mécaniques du m é l a n g e .

4.2 CARACTERISTIQUES PHYSIQUES (so1-R.M.-chaux )

En 1982, le sol initial était une argile très plastique (cas A); en

1984, c'est un silt et argile moyennement plastique dans le cas des

essais préliminaires (cas B ) , puis c'est un sable silteux très peu

plastique (cas C ) . Malgré cette disparité du sol initial, certaines

tendances peuvent être mises à jour; s i n o n , les particularités seront

m e n t i o n n é e s .

La présence de rebuts métallurgiques R . M . a tendance à faire plus ou

moins diminuer, se Ion le cas, la limite de liquidité et l'indice de

plasticité; par c o n t r e , la chaux fait croître ces deux paramètres

très n e t t e m e n t , ce qui fait que le mélange aboutit à des valeurs

w et I pas mal plus élevées qu'initialement: environ 50% de plus L P

dans le cas A (3 - 4% de c h a u x , 10 - 15% de R . M . ) , environ 35 - 40%

de plus dans le cas B , et moins dans le cas C (presque 0% pour 1^).

-17-

En technique routière, on vise en général à augmenter w ^ et selon

la qualité du sol initial. Par exemple dans le cas A (argile très

plastique donc peu sensible aux conditions atmosphériques), où la

teneur en eau ui est élevée et assez proche de w ^ , on cherche à éloi-

gner w ^ de w (donc augmenter en même temps), pour pouvoir réuti-

liser le sol dans la construction routière; toutefois, la plasticité

de plus en plus forte peut engendrer d'autres problèmes (risque de

glissement plus grand par exemple): Il faut donc faire la part des

choses, selon le site et le but recherché. Inversement dans le cas

C (sable silteux très peu plastique), le sol est à priori facilement

réemployable, mais il change d'état facilement quand w varie (car

w - w ^ et w proche de Wp); il est donc très sensible aux intempéries,

qui peuvent interrompre le chantier par excès d'eau (w > w^^; ce qui

était le cas au moment du traitement expérimental en Octobre 1984),

ou au contraire conduire à un sol trop sec, difficile à compacter

(w=w ); ainsi dans le cas C aussi, on cherche à augmenter les para-P

mètres w et I . Il est encore plus nécessaire pour le cas B de L p

viser à les augmenter, car w < w , ce qui signifie que le matériau Li

n'est pas travaillable. Par contre, on peut imaginer un sol qui

aurait une faible teneur en eau et une forte limite de liquidité, et

un indice de plasticité relativement élevé: un tel sol n'aurait pas

besoin d'être traité.

L'indice de consistance I = ^^idJl^ permet d'apprécier la consistance ^ ^ P

du sol et aide à déterminer dans quelles conditions un sol est réuti-

lisable (en remblai); les Français ont établi l'échelle suivante: état liquide état plastique état solide

T 0 0,25 0,5 1 1,5 2 ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^

liquide très molle peu consistante très molle consistante consistante

Problèmes de Problèmes d'extraction

traficàbilité et de compactage

Cette charte demande cependant à être adaptée pour le Québec. Les

valeurs obtenues sont inférieures à 0,6 pour les cas A et B, mais

atteignent 1,2 pour 10 - 15% de R.M., dans le cas C.

-18-

L'indice de liquidité I,, qui caractérise l'état complètement remanié,

diminue d'une valeur moyenne à une valeur plus faible. La résistance

au cisaillement Cu a tendance à augmenter, davantage avec l'ajout de

R.M. que de chaux. La masse volumique aurait tendance à diminuer, de

manière assez peu significative (environ 10%). En général, ces varia-

tions sont les plus grandes dans le cas des mélanges mixtes chaux-R.M.

mais pas forcément pour les proportions les plus élevées (3-4% de chaux

et de 10-15% de résidus R.M.). Toutefois, l'analyse de tous ces para-

mètres a moins de conséquence pratique.

4.3 CARACTERISTIQUES MECANIQUES (sol-R.M.-chaux)

a) Essai Proctor

En traitant le sol, on cherche à améliorer aussi 1'optimum Proctor,

en rehaussant la teneur en eau optimum, tout en conservant le meilleur

degré de compaction possible. Il ressort d'abord que le traitement à

la chaux est plus efficace que le traitement aux résidus R.M.; en

mélangeant les deux, l'effet se cumule partiellement.

Les caractéristiques optimums du mélange se situent entre celles du

sol initial et celles du sous-produits R.M.; c'est pourquoi leur

amélioration est très significative dans le cas A , et peu significa-

tive dans le cas C ou les valeurs optimums du sol et de R.M, sont

très voisines.

La teneur en eau optimum est ainsi augmentée de plus de 50% dans le

cas A , d'environ 15% dans le cas B (ce cas en avait pourtant autant

besoin que le cas A), et de moins de 10% dans le cas C (mais le cas

C a sans doute moins besoin que les autres de voir sa w^^^ augmenter,

parce que w^^^ est plus proche de w , et qu'il est plus facile de

faire diminuer w dans un tel matériau drainant). La masse volumique

maximum diminue systématiquement, mais pas plus de 20% (cas A) ou

10% (cas B), voire 5% (cas C). Ces résultats sont établis en moyenne

pour des proportions d'additifs qui semblent optimums, à savoir entre

2 à 4% de chaux, et 5 à 20% de rebuts R.M..

-19-

b) Essais de compression simple

La résistance en compression simple est mesurée sur des éprouvettes

de 4" à partir du sol naturel ou sec, compacté à l'énergie du Proctor

standard. Les essais permettent de tirer les conclusions suivantes:

- La résistance en compression simple augmente beaucoup en présence

de chaux, de R.M., ou des deux, quand le sol initial est argileux

(cas A ) , moins quand le sol est sableux ou silteux (cas C).

L'augmentation est plus forte avec la chaux qu'avec R.M..

- Une période de curage est nécessaire aussi bien pour les résidus

R.M. que pour la chaux. Si le sol est argileux, 7 jours semblent

suffisants; si le sol est silteux, un curage de 28 jours est mieux;

il paraît même impératif si l'échantillon est reconstitué à partir

d'un sol sec.

- En moyenne, on peut espérer de 20 à 50% d'augmentation de résis-

tance dans le cas C (sableux et silteux). Dans le cas A (argi-

leux), la résistance peut doubler pour 20% de R.M.; si on ajoute

4% de chaux à un mélange comprenant de 0 à 20% de R.M., la valeur

de la résistance sol-R.M. est multipliée par 5 jusqu'à 10 fois.

c) Essais de cisaillement simple, direct, et essais CBR

- La résistance au cisaillement simple (scissomètre de laboratoire)

croît aussi avec l'ajout de R.M., jusqu'à doubler pour 20% de R.M.;

ça peut même tripler ou quadrupler si on attend 7 jours pour faire

l'essai; par contre, attendre 28 jours ne sert pas à grand-chose.

En rajoutant de la chaux, il est probable que la résistance aug-

mente plus encore.

- Les paramètres de cisaillement direct (c' et 4> ' ) n'évoluent que

très peu avec l'ajout de produits R.M. ou de chaux: c' passe de

6 à 9 kPa et 4> ' de 34 à Sô.S^C pour 15% de R.M. , ou 2,5% de chaux.

- L'indice CBR augmente beaucoup en ajoutant de la chaux ou du

rebut, mais peu si les deux additifs sont mélangés ensemble!

-20-

4.4 MELANGES SABLE OU GRAVIER - R.M. - CIMENT

Les essais réalisés en 1982 permettent de tirer les informations

suivantes:

- L'augmentation de la proportion de ciment a relativement peu d'influen-

ce sur les valeurs optimums Proctor; mais elle en aurait eu sûrement

davantage si les essais avaient été réalisés avec moins, de sous-produits

R.M. et plus de sable ou gravier; les variations seraient probablement

plus grandes encore si le sol initial était argileux.

- La résistance en compression simple augmente par contre largement

avec le pourcentage de ciment, d'autant plus que la teneur en rebuts

R.M. est plus faible; la résistance optimum n'a pas été atteinte dans

cette série d'essai; elle est sûrement supérieure dans le cas du sable

que du gravier; toutes proportions égales, célle à base de sable est d'ail-

leurs toujours plus grande que celle à base de gravier. La résistance

à 28 jours est de 437» plus élevée que celle à 7 jours.

- Un échantillon reconstitué à la compaction Proctor et soumis à des

cycles gel-dégel ou humidité-séchage, se brosse d'autant plus faci-

lement qu'il comporte moins de ciment et plus de sable et/ou de

sous-produits métallurgiques R.M.. Quand on ne le brosse pas, il

s'effrite très peu en valeur absolue, mais davantage avec plus de

ciment et moins de R.M.. Par ailleurs, son effritement est plus

rapide pour les faibles teneurs en ciment et les fortes teneurs en

R.M. et/ou sable.

-21-

5 . CONCLUSION

5.1 MELANGES OPTIMUMS A ENVISAGER; RESUME DE L'ETUDE

Il est difficile de donner des pourcentages optimums de mélanges

utilisables dans tous les cas, en tenant compte à la fois du genre

d'amélioration que l'on cherche à obtenir, des propriétés du sol

initial, et des contraintes économiques. On peut cependant énon-

cer les points suivants:

- Les sous-produits métallurgiq"es ne font pas diminuer la teneur

en eau, si ce n'est que légèrement (selon la quantité de R.M.

ajoutée) puisque la masse sèche totale a légèrement augmenté.

Par contre, ils "adsorbent" de 20 à 45% de leur masse sèche en

eau, et le mélange acquiert de ce fait des propriétés physiques

et mécaniques différentes de celles du sol initial.

- La limite de liquidité w ^ , l'indice de plasticité 1^, l'indice

de consistance I , sont augmentés dans la plupart des cas.

Cette amélioration , intéressante en construction routière, est

beaucoup plus sensible pour les sols argileux plastiques que

pour les sols sableux ou silteux non plastiques, sauf pour

l'indice I . Les mélanges mixtes (3-4% de chaux; 10-15% de c

sous-produits métallurgiques R.M.), sont ceux qui donnent les

meilleurs résultats; utiliser seulement les sous-produits R.M.

aurait tendance à faire diminuer Wj^ et 1^.

- La teneur en eau optimum trouvée à l'essai Proctor est augmentée

pour tous les cas, mais là encore, de façon plus significative

dans la classe des sols les plus argileux et plastiques.

L'amélioration de la résistance en compression simple s'effectue

aussi dans les mêmes conditions. Par ailleurs, le traitement à

la chaux est plus efficace que le traitement aux produits R.M.;

le mélange mixte est cependant meilleur encore (2 à 4% de chaux,

5 à 20% de R.M.).

-22-

- Les caractéristiques mécaniques sont assez nettement améliorées

si une période de curage de 7 jours est respectée, aussi bien

pour les sous-produits que pour la chaux, ainsi que.pour le mélange

des deux ingrédients; un curage de 28 jours peut être utile car

l'influence des produits R.M. semble s'étendre davantage dans le

temps.

- Des essais seront réalisés sur des mélanges argileux où la chaux

sera remplacée par du ciment. Dans le cas de mélanges sableux

ou graveleux, il s'avère que la proportion de sous-produits .R.M.ne

doit pas être élevée, qu'une proportion optimum de ciment existe

probablement, qu'un curage de 28 jours est meilleur que 7 jours.

5.2 SUGGESTIONS D'ESSAIS A VENIR, AU LABORATOIRE ET IN SITU

Les paramètres susceptibles de donner la meilleure information dans

une telle étude, semblent être la limite de liquidité, l'indice de

plasticité, l'indice de consistance, la teneur en eau optimum Proc-

tor, la résistance en compression simple, l'indice GBR.

On pourra conseiller sur le terrain une nouvelle expérimentation

sur un sol argileux, à raison de 2 à 47» de chaux et 10 à 15% de

sous^produits métallurgiques, puis en remplaçant la chaux par du

ciment, dans une proportion de 4, 8, 12 et 167».

5.3 ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE A EFFECTUER

Une étude bibliographique et une prise de connaissance de l'expérience

étrangère devront être réalisées le plus rapidement possible; divers

mélanges ont déjà fait l'objet d'études aux Etats-Unis et surtout en

France; certains sont déjà utilisés couramment en technologie rou-

tière. Même si les sols et les variétés de sous-produits diffèrent,

certaines expériences pourraient d'ores et déjà être mises à profit

par le ministère des Transports du Québec.

LISTE EES TABLEAUX

-23-

TABLEAU 1: Ecude 1982 - Minéralogie du sous-produit métallurgique

1er 2é Echantillon 3é Echantillon

</l

c (U C c 0)

Echan-

tillon

partie

magnétique

partie non

magnétique

partie

magnéti que

partie

magnéti

non

que

I.U s

(b) (a) (b) (a) (b) (a) (b) (a) (b)

Perte

au feu

25,1

(a e-c b)

27,8 20,2 30,2 11,7 33,7

Si02

Fe2U3

58,1

= 13,7

59,3

{= 8)

40

35

50

44

55

4

80

5

35

50

40

57

47

12

71

18

AI2O3 2,0 1,7 0,7 0,9 2 3 0,5 0,6 2 3

SO3 0,8 0,90 1.2 1,5 0,7 1,0 1,1 1,2 0,4 0,6

CaO 0,5^ 0,92 0,6 0,8 0,4 0,6 0,6 0,7 0,4 0,6

KgO 0,5= 0,42 0,3 0,4 0,5 0,9 0,2 0,3 0,6 0,8

MgÛ 0,3 0,23 0,3 0,4 0,3 0,4 0,3 0,4 0,3 0,5

Na^û < 0 , 1 5 0,23 < 0,1 < 0,1

TiD2 < 0,05 < 0,10 < 0,05 < 0,05 < 0,05 ,< 0,05

NOTES: (a) l'analyse esc réalisée sur l'échantillon après brûlage {perte au feu)

(b) l'analyse est réalisée sur l'échantillon intact.

Tableau 2: Etude 1982 (caractéristiques physiques)

Mélanges Sol - RM - chaux - CaClj

• ^ ^ (kN/tiiM (G)

VB /î nif Cu^(kPa) (cône)

w L

4pts Ip

manuel I c

Argile' initiale 54,5 59 30 0,85 24,9 2,74 1,54 3,0 à 4,3

4,2 56 66

26 34

0,2

R.M. Initial , -, non ,. 7,2(tasse) 8,4(tassé) 2,40? 0

, 0,035 . 1,67

957. Argile 57. R.M. 53,6 63,5 33,5 0,70 16,2 1,52 3,81 4,9 64,8 36,0 0,69 0,3

907. Argile 107. R.M. 53,2 65 35 0,65 15,9 1,51 3,60 6,4 63, 1 36,3 0,73 0,3

807. Argile 207. R.M. 52,4 64 34 0,66 16,0 1,48 3,45 6,4 60,0 35,3 0,78 0,2

967. Argile 47. chaux 95,0 51,9

957. Argile « chaux 17. R.M. 95,6 55,2

907. Argile 47. chaux 67. R.M. . 92,5 49,2

80% Argile 4% chaux 167, R.M. 90,0 46,0

98,57. Argile 1,57. CaCl2 70,0 41.3 /Cl cz: tr, n

957. Argile 1,57. CaClj

3,5% R.M. 68.2 39,6

rr ç~.

fd c : m

90% Argile 1,5% CaClj

8,5% R.M. 66,1 39,0

s »

o

o

80% Argile 1,5% 03012 18,5% R.M. 63,5 38,3

I K3 I

«s.-*»

s c r

.-a:

s c=3

"note: P (masse volumique en k g / m M = 102 x r (poids voluraique en kN/m'); (1000 kg/m' = 1 t/m' = 9,80665 kN/m')

Tableau 3" Etude 1982 - Résultats du cône suédois sur les mélanges argile-chaux ou CaCij - rebuts métallurgiques, à 0,7 et 28 jours de curage.

Proportions

Arg. 80%(CaCl, 1,5% [R.M. 18,5%

NOTE: la validité de ces essais peut être contestée étant donné la trop faible pénétration (1 à 3

* masse voluraique p (kg/m') = 102. Y (kN/m')

mm) du cône 60 gr/60" utilisé.

I K3 Ln I

TABLEAU 4: Etude 1982 (caractéristiques mécaniques)

Mélangës Sol-R.M.-Chaux

Procto

w ^ opt

(%)

r normal

Y.max d

(kN/m')

Curage 7

q (kPa)

Compressic

jours Y .(kN/m^) d

m simple

Curage 28

q (kPa) u

l jours

Yj(Ki^V)

(kPa)

"vane"

0 jour

Cisaillemen

de laboratoi

7 jours

t

re

28 jours

Argile initiale 20,8 16,3 47,7 12,2 25,7 31,4 51,4

R.M. initial 44,7 9,1

95% Argile 57» R.M. 74,0 17,3 24,3 44,3 48,6

90% Argile 10% R.M. 95,4 12,3 31,4 48,6

80% Argile 20% R.M. 95,4 12,4 52,6 90,0 97,1

96% Argile 4% chaux 230,8 12,6 > 182,9 > 182,9 64,0

95% Argile 4% chaux 1% R.M.

308,7 12,6 > 182,9 > 182,9 > 182,9

90% Argile 4% chaux 6% R.M.

429,1 12,6 > 182,9 > 182,9 > 182,9

80% Argile 4% chaux 16% R.M.

459,3 12,2 > 182,9 > 182,9 > 182,9

91% Argile 4% chaux 5% R.M.

33,2 13,0 294,6 12,9

(w=33,1%)

493,5 13,0 (w=33,l%)

86% Argile 4% chaux 10% R.M.

34,0 13,0 418,0 12,9

(w=34,2%)

614,3 12,9

(w=34,2%)

76% Argile 4% chaux 20% R.M.

35,4 12,5 390,3 12,4

(w.=35%)

501,1 12,4

(w=35%)

I ro 0 1

NOTE: m a œ e volumique sèche maximum = p^max (kg/m') = 102 y^max (kN/m')

fe D E S

C£NTS£ D£ DÔCliMtNTATiO^/' ' '

.21- 200, J X ^ H E S î e m . 7e

Qi^BEC, {QU£8£C) GIK 521

TABLEAU 5: Etude 1982 (caractéristiques mécaniques) Mélanges Sol-R.M.-CaCl2 et R.M.-Chaux

H Proct w • opt

(%) .

or Normal

Y. max. d

(kN/m') -

Compress

Curage

q (kPa)

ion simple

7 jours

Y*(kN/m') .

Cisaillement

Curage

0 jour

"Vane"(kPa)

7 jours

98,57. Argile 1,5% CaClz 57,7 12,1

(w=42,7%)

45,7 34,3

1,5% CaClj 1 95% Argile ' '

• 3,5% R.M.

57,7 12,4

(w=40,l%)

32,9 48,6

^ 1,5% CaCli 90% Argile

• 8,5% R.M.

65,2 12,3

(w = 39%)

48,6 47,1

80% Argile 1,5% CaCl^

1 18,5% R.M.

80,3 12,4

(w=37,l%)

53,7 78,9

97% R.M. 3% Chaux 45,8 8,6=^

1 94% R.M. 6% Chaux 49,4 9,1'

• 91% R.M. 9% Chaux 40,1 9,0°

82% R.M. 18% Chaux 35 9,4'

"NOTE: Pjj (masse volumique sèche en kg/m') = 102. (poids volumique sec enkN/m')

TABLEAU 6: Etude 1982 » Mélanges Sol-R,M.-Ciment Essais "Proctor normal, méthode A".

47„ Ciment | 87, Ciment 127 , Cimen 167O Ciment

7„ Sol ou gravier

7„ R.M. w ^ opt

(%)

*

Y^ max.

(kN/m')

7„ Sol

7„ R.M.

w ^ opt

Yj max. 7. Sol

7o R.M.

^opt Y ^ m a x .

7. Sol

7„ R.M.

^opt Y t m a x . d

0 96 24,9 8,5 0 88 35,0 9,6

Sable

487., 48 27,3 12,0

Sable 46 46 25,0 12,2

Sable 44 44 23,0 12,7

Sable 42 42 26,0 . 12,6

Cal 67 487„ 48 22,4 13,7

Cal 67

46 46 24,4 13,3

Cal 67 44 44 20,7 14,1

Cal 67 42 42 19,1 , 13,9

Cal 67

557o 41 20,0 14,5 Cal 67

55 37 19,0 15,2

Cal 67

66 22 12,0 16,2

Cal 67 63 21 15,0 17,0

Cal 67 63% 33 = 20,0 =14,5

Cal 67 63 29 = 13,5 = 16,0

Cal 67

727o 24 12 16,5

Cal 67 69 23 14,0 16,8

Note: calibre 67-TO ^390 g de 5 à 12,5 mm

a S O g de 12,5 à 19 mm

(^30 g de 19 à 67 mm

7o Sol 7o R.M. % p t Y , max. a Note: calibre 67-TO

^390 g de 5 à 12,5 mm

a S O g de 12,5 à 19 mm

(^30 g de 19 à 67 mm

Cal 67

307o - 607o 287o 12,1 k N / m '

Note: calibre 67-TO ^390 g de 5 à 12,5 mm

a S O g de 12,5 à 19 mm

(^30 g de 19 à 67 mm

hO 00 I

p max ( k g / m ^ = 102 x Y^max (kN/m')

TABLEAU 7: Etude 1982. Mélanges Sol-R.M.-Ciment Essais de compression simple (7 jours de curage)

4% Ciment | 87. Ciment 127. Ciment 167 , Ciment

X

Sol

% R.M. "u

(kPa)

* Il t ^d

(kN/m') Sol ' 1 R.M J (kPa)

*

(kN/m')

7.

Sol R.M. (kPa) (kN/m') Sol

7.

R.M. "u

(kPa)

u ^d 1

( k N / m M 1

0 96 (?)606,0

9,7 II ( w = 4 3 , U ) 0 92 845,9

8,6 (w=41,87.) 0 88 1200,2

9,7 (w=35,67.) 0 84 1532,5

9,3 1 (w=34,17.) 1

Sable 48 48 482,6

11.2 (w=27,2%)

Sable 46 46 1041,0

11,8 (w=25,37.)

Sable 44 44 1619,4

11,8 (w=22,27.)

Sable 42 42 2574,2

12,5 1 (w=22,97.) 1

Cal 67 48 48 1067,9

13,4 (w=23,37.)

Cal 67 46 46 1624,9

13,1 (w=25,57.)

Cal 67 44 44 2851,3

13,4 (w=20,37.)

Cal 67 42 42 3086,4

13,0 II („ = 19,07.) Il

Cal 67 55 41 1106,6

13,7 (w=19,9%)

Cal 67 37 2226,9

•

14,0 (w = 18,97,) 1

1 1

Essais de compressic simp! le (28 jo< «rs de curagi ) 1 KJ \D 1

0 96 582,1 9,3 II

(w= 44%) 0 92 1164,3

8,7 (w=39,5% 0 88 2027,5

10,3 (w=35,87.) 0 84 2302,8

9,2 1 (w=33 ,97,) 1

Sable 48 48 802,4

11,4 1 Sable

(w=26,3%) 1 46 46 1528,8

11,7 (w= 247.)

Sable 44 44 2391,9

11,9 (w=22,2%)

Sable 42 42 3575,2

13,1 II (w=23,67.)

Cal 67 48 48 1490,4

12,9 (w= 227.)

Cal 67 46 46 2556,4

13,5 («= 257.)

Cal 67 44 44 3809,3

13,6 («=21,57.)

Cal 67 42 42 1 3999,1

13,1 1 (w = 20,6%)

Cal 67 55 41 1472,9

13,6 (w=19,47.)

Cal 67 37 3090,5

14,2

(w=18,67.) 1

* NOTE: Pj (kg/m') ' 102 x Tj (kN/m»)

TABLEAU 8: Etude 1982. Mélanges R.M.-Ciment Essais de gel-dégel (ASTM D560-82)

4% Ciment 967„ R.M. 87, Ciment 927o R.M. 127o Ciment ( î87o R . M . J .67» Ciment : 847o R . M .

w

(7„) m

(7„) b

(7„) w m b w m b w m b

45,4 +0,42 (5è cycle)

78,5 (4è c.)

38 ,9 + 2 ,39 ( 4 è c.)

35,7 ( 5 è c.)

36,6 + 4 , 4 ( 9 è c.)

20 ,9 ( 9 è c.)

33,7 +3 ,73 (12è c.)

11,^ ( 12è c.)

1 ïssais d' humidité-sécha] ge (ASTM D559-- 8 2 )

42 0 ( 7 è c.)

68,5 ( 3 è c.)

37 ,9 0 ( 7 è c.)

51,1 ( 4 è c.)

36,8 0 ( 5 è c.)

32 ,8 ( 6 è c.)

3 3 , 8 0 ( 7 è c . )

18,3 ( 6 è c.)

I U) 0 1

Note: w = teneur en eau (7o)

b = perte de poids de l'échantillon après

brossage entre chaque c y c l e .

m = perte de poids sans b r o s s a g e .

TABLEAU 9: Etude 1982. Mélanges Sol-R.M.-Ciment

Essais de gel-dégel (ASTM D560-82).

47„ Ciment

487o R.M.-487o Sable

87o Ciment

467o R.M.-467„ Sable 44°/ 127o Cin lent

a Sable 427„

167o Cimei

R.M.-427„

it

Sable

w

(7o)

m

(7„)

b

(7o)

w m b w m b w m b

26,6 -0,3 (5è cycle)

53,2 (4è c.)

23,6 + 1,32

(7è c.)

36,2 (7è c.)

22,5 + 1,93

(12è c.)

8,3 ( 1 2 è c . )

22,8 +3,11

(12è c.)

2,6

a 2 è c . )

Série- A

22,0 -1,4

(5è c.)

48,5

(5è c.)

18,7 +0,86 (7è c.)

21,9

(7è c.)

21,9 + 2,27 (12èc.)

1,4 (12è c.)

19,3 + 1,51

a 2 è c.)

0,7

(12è c.)

Série B

Essais d'humidité-séchage (ASTM D560-82)

25,1 0 (5è cyde)

68,2 (4è c.)

23,6 0

(7è c.)

45,1

(6è c.)

22,7

(9è c.)

16,8

(9è c.)

22,5 0

(12è c . ) 6,1

(12è c.)

Série A

22,2 0 (7è c.)

43,9

(4è c.)

29,5 0 (lOè c.)

16,2

(9è c.)

19,5 0 ( 9 è c . )

5,2 (12è c. )

18,4 0 (12è c.)

3,1 (12èc.)

Série B

I U)

Etude 1982. Mélanges gravier-R.M. ciment

107o Ciment

307o R.M. - 607o Cal 6 7

87o Ciment

377, R.M.-557„ Cal 67

47» Ciment 417„ R.M.-557„ Cal 67

m b ni b m b

gel-dégel 0 (lie c.)

16,77»

(lie c.)

humidité-séchage 0

(12è c.)

367„

(12è c.)

13,07o (12è c.)

44,97o

(3è c.)

TABLEAU 10: Etude 1984 - Mélanges Sol-R.M.-Chaux Essais préliminaires en laboratoire

MATERIAU 1 w

avant

VU)

après " y ^ L ( 2 4 h) (w en 4 pts)

L

y " p ( 2 4 h) (w manue1 ) ^ P

h)

V *

/ naturel

y Y (24 h)

(kN/m' )

h) (kPa)

«o

Procto: w opt

7.

r normal r* max.

(kN/m') VB

argile Initiale

47,5 (36) (19,2) 17/-0,7 1,7 (?) 15,4 18,1 1,94

chaux Ca (OH), hydraté

4,3 (sec) 5,0 (tassé)

49,7 9,5

Rebuts (R.M.) métallurgiques

0,5 N.P. N.P. 5,9 (sec) 6,5 (tassé)

20,5 24,0 26,0

11,3 11,0 11,0

0,04

argile + 17, chaux

42,1/ /42,5

48/51 (48)

25/26 (25,6)

22,4/0,25 0,74/0,66 16,7/16,9 4,4/6,5 1,20 18,5 16,6 1,48

argile + IX chaux

44,5/ /45,1

54/54

(55)

27/27 (29,9)

25,1/0,4 0,64/0,66 16,4/16,7 7,1/6,3 1,27 18,1 16,9 1,63

arg.t 57. liant 17. chaux 47. R.M.

40,1/ /39,0

48/49

(48)

25/25

(23,2)

24,8/0,35 0,66/0,59 16,6/16,8 6,5/9,5 1,12 18,1 17,0 1,59

arg.+ 107, liant '27. chaux 87, R.M.

45,6 32,3/ /31,6

39/38

(41,6)

22/22

(25,5)

16,1/0,6 0,60/0,59 17,8/13,1 9,1/10,0 0,91 18,2 16,9 1,28

arg.+ 157. liant • 3% chaux 127. R.M.

48,7 36,1/ 0 6 / 6

45/45

(46,6)

24/24

(26,3)

20,3/0,5 0,57/0,62 17,2/17,3 11,0/8,3 1,03 18,7 16,6 1,04

argile + 60% R.M.

41,1 24 29 (29,8)

19 (21,7)

8.1/0,7 0,48 18,8 28,2 0,68 1,06

I u> NJ I

p (kg/m') = 102 X Tf (kN/m')

-33-

TABLEAU 11: Etude 1984 - Répartition des différentes zones

traitées in situ (Ham nord, 3 et 4 Octobre 1984)

- Liste des échantillons prélevés.

10 m 10 m 10 m

route 216

-ouest

Zone II Zone 111 Zone VI

(80 sacs de R.M.) (40 sacs de R.M.) (110 sacs de R.M.)

E

Zone I Zone IV Zone V 1—t

35 130

sacs de chaux

sacs de R.M.

(25 sacs de chaux) (110 sacs de R.M.)

chainage 5 + 100 5 + 090 5 + 080 5 + 070

Zones Mélanges effectués n° de l'échantillon

prélevé

Proportions

des additifs

I Sol

Sol + R.M.

Sol + R.M. + chaux

1 lA

IB

3,5% de chaux)

157c de R.M. j

II Sol

Sol + R.M.

2 2A

97o de R.M.

III Sol + R.M. 3A 4,5% de R.M.

IV Sol + chaux 4B 2,5% de chaux

V Sol + R.M. 5A 13% de R.M.

VI Sol + R.M. 6A 13% de R.M.

TABLEAU 12: Etude 1984 - Planche expérimentale Ham-Nord (Mélanges Sol-R.M.-Chaux) Essais de laboratoire (caractéristiques physiques)

% argile

% silt

% sable

% gravier

w

%

"L

4 pts h u m . (1 pt sec)

[estim^

I P

hum. (sec) [èstim^

I c

Y* (kN/m') (G)

VB /T

(gel)

mj

(1) 9,2 32,0 46,8 12 18,3

20,8 (21,1) [19]

5,9 (4,8)

[3]

0,81 0,42 21.1 2,74 0,04 0,52 0,014

0,006 1,20

15% R.M. (lA) 7,6 24,4 54 14 18,3

23,8 (26,6) [20]

5,0

(8,5)

H

0,57 1,10 19,7 2,74 0,02 0.52 0,009 0,007

1.42

15% R.M. 3,5% Chaux

(IB) 1,6 31,4 51 16 18,9

27,8

(37,7)

[21.1!

7,5

(16,1)

[3.3

0,49 1.18 15,8 2,70 0,01 0.54 0,036 0,024

1,41

(2) 9,4 34,2 45,4 11 16,1

19,8

(22,2)

[16,3

6,5

( ^5.6)

Li.? 0,81 0.57 21,3 2,72 0,03 0,46 0,023 1,11

9% R.M. (2A) 6,6 30 51.4 12 16,3

25,2 (27,7)

7.3

( 9.3)

[2.1]

0.60 1,22 17,5 2,72 0,02 0,46 0,026 0,018

1,27

4,57. R.M. (3A) 8,5 36,9 46,6 8 17,4

23,9

(24,4)

[18.11

6.8 ( 7.1)

[3.3

0,64 0,95 19,4 2,74 0,02 0,49 0,029

( ? )

1,05

2,5% Chaux

(4B) 7,7 36,4 46,9 9 22,1

29,7 (34,8)

8.8 (14.1) [7.ï|

0,67 0,86 19,1 2,71 0,03 0,63 0,022 0,022

1.15

13% R.M. (5A) 11 33,9 45,1 10 19,8

25,7 (26,2) [22,0]

6.6

( 8.3'»

[5.^

0,59 0,89 18,6 2,71 0,02 0,56 1,01

13% R.M. (6A) 5,2 35,1 50,7 9 18,6

26,4 (27,4) [20,^

6,3 ( 9,1) [4,1

0,66 1,24 19,2 2,69 0,02 0,53 1,16

-P-I

* NOTE: p ( k g / m M = 102 x Y (kN/m')

TABLEAU 13: Etude 1984 - Planche expérimentale Ham-Nord (mélanges sol-R.M.-Chaux) Essais de laboratoire (caractéristiques mécaniques)

Proctor Y* max

(Norm.) w opt

Capac y* lté pot w

tante ( 0,1"

CBR) 0,2" M

Périr

Y*

léabilité ( Satur.

(jours)

énergie stan k

(cni/s)

idard) w

(après essai)

Cis. dl

c'(kPa)

rect

°c)

Ou (c5ne) r (kPa)

(1) 20.4 9,9 II 20,1 9,7 14,1 18,8 10 20,3 11 - 10,4 6,2 33,5 3,9

157. R.M. (lA) 18,7 11.3 18,0 10.9 32,5 32,0 10,9 17,8 4 3,1 . 10"^ 15,7 8,0 36,5 19,6 (?)

157. R.M. 3,57. Chaux

(IB) 17,1 14,4 17,4 14,1 23,0 23,4 14,1 15,4 2 1,9 . 10"^ 24,2 151,9

(2) 20,3 8,9 19,8 8,6 18,6 19,2 8,7 19,6 5 3,2 .. 10"' 11,7 5,9 35,0 16,1

97. R.M. (2A) 18,5 12,1 17,7 11,6 22,2 24,0 12 17,6 5 1,6 . 10"^ 15,9 3,9 32,0 138,0

4,57. R.M. (3A) 19,4 10,3 18,7 10 17,1 17,4 10 18,7 3 1,1 . 10"^ 13,3 2,5 32,5 43,4

2,5% Chaux (48) 18,2 14,0 17,1 13,1 34,5 33,2 13,3 17,4 2 6,2 . 10'^ 18,4 8,2 36,5 23,8

137. R.M. (5A) 18,4 11,4 - - - - - - - - - - - 41,5

137. R.M. (6A) 18,2 11,2 17,2 10,9 18,9 20,8 10,1 17,3 2 7,7 . 10"^ 17,7 30,5

I (_o

NOTE: p (kg/m') =• 102 x T (kN/m')

TABLEAU 14: Etude 1984 - Planche expérimentale - Ham-Nord (Mélanges sol-R.M.-chaux) Essais de compression simple.

0

Y*max / y j

Essais

our

''u

(kPa)

réalisés à

7

/ / opt

artir du

ours

%

(kPa)

sol sec

28

* / Y^max /

/ " o p t

ours

"u (kPa)

0

/ " o p f

Essai!

jour

"u (kPa)

5 réalisés à f

7 i

Y*maxy/

/ " o p t

)artir di

{ours

%

(kPa)

1 sol naturel

28 :

/ "opt

jours

%

(kPa)

3 n

Y*max/ / w / opt

nois

%

(kPa)

(1) 20,3 •

265,5 2 0 , 1 /

/ 10,0 168,9

1 7 , 8 /

/ 9,0

6 , 4 )

307,7

(302)

1 8 , 0 /

/ 8,5 As.o)

446,5

(372)

(lA) 17,7 /

/ 11,5 220,8

1 7 , 8 /

/ 1 1 , 6 166,5

1 7 , 7 /

/ 1 1 , 5 368,1

1 8 , 2 /

/ 9,7 305,3

18,3 / / 9,4

446,5 18,3 /

/ 8 , 9 573,0

1 8 , 0 / 663,7

(IB) 15,1 /

/l5,0 271,5

(2A) 17,8 /

/ 1 2 , 3 214,0

17,8 /

/ 1 2 , 5 172,6 1 7 , 4 /

/ 1 3 , 0 269,1

1 7 . 4 /

/ 12,0 380,1

17,4 /

/ 1 2 . 3 406,7

1 7 , 3 / / 1 2 , 5

444,1

(3A) 18,8 /

/ 10,5 247,4

1 9 , 1 / / 1 1 . 2

196,7 1 8 , 9 /

/ 10,7 470,7

19,0 /

/ 8,6 292,0

18,7 /

/ 8,6 350,0

18,9 /

/

498,4 18,y' / 8 , 2

603,4

(4B)

17,1 /

/ l 4 , 4 395,8

18,0 / / l 5 , 0

271,5 1 8 , 3 /

/ 1 3 , 7 488,7

1 8 , 2 / . / 1 3 , 9

609,4 1 8 , 2 /

/ l 3 , 9 717,8

(5A) 1 7 , 1 /

/ i l , 7 241,3

* NOTE: Pj max (kg/m') = 102 X Yjmax (kN/m')

I U) cr-I

LISTE DES FIGURES

^ ^ ^ Iifî^s X X 5 TO t" IMCH • i < 1" 1 KriJi FEL ft r.r i i; co m>i î

FIGURE 1: Essais de compression simple (1982)

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FIGURE 2: Essais de compression simple (1982)

Èssaik cfe cbibpre^sisiôn Isimple

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FIGURE 3: Essais de compression simple

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(1982)

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FIGURE 4: Essais de cisaillement direct (1984)

(Mélanges sols - sous-produits métallurgiques)

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