Brevet FR2441686A1 — publié le 19800613

Dans les travaux de Génie Civil on se heurte fréquemment à des problèmes de consolidation de terrains argileux ou latéritiques nécessitant la mise en oeuvre de moyens considérables et onéreux Apport de graves, laitiers, ciments, battage de pieux ou de pilotis, déblais, remblais, etc... Les matériaux argileux en particulier sont d'une part sujets à des changements de volume importants suivant la teneur en eau du milieu qui les entoure et d'autre part susceptibles de fluer même sous de faibles contraintes, leur angle de frottement étant souvent très faible. 1l existe sur le marché divers produits donnés généralement comme agents compactants des sols par traitement chimique. Une certaine efficacité est reconnue dans quelques cas à ces produits qui sont par ailleurs relativement onéreux et par suite d'emploi limité. Le présent brevet concerne des produits de grande efficacité et de prix raisonnable permettant la perméabilisation d'argiles compactes sur plus d'un mètre cinquante d'épaisseur et par conséquent en cas de besoin, la pénétration dans cette épaisseur d'un agent de solidification adapté de manière à obtenir une résistance mécanique importante ou une souplesse calculée. Les éléments de base de ces produits sont les dérivés sulfonés des bases hétérocycliques et plus particulièrement des bases pyridiques, ns sont habituellement utilisés en solution aqueuse aux environs de 10 ffi additionnés d'acide sulfurique concentré en quantité voisine de celle de la base (Produit A). Enfin, suivant les cas un agent tensio-actif peut être utilement ajouté à la solution en quantité voisine de celle de la base (Produit B). Ces mélanges peuvent etre préparés sur chantier avant usage ou en usine. Exemples d'utilisations - une argile alluvionnaire offrait avant traitement une valeur moyenne de résistance à la compression de 1,5 bar, on lui a appliqué un traitement par arrosage avec le produit B à raison de 0, 35 kg/rn2 ; le sol ensuite a été percolé avec un lait ciment introduit par malaxage superficiel (environ 40 kg/m2 de cirent Portland) . Les résultats d'essais suivantsont été obtenus six semaines plus tardif au pénétromètre dynamique résistance supérieure à 100 bar à plus de 1,5 mètres à la plaque enfoncement inférieur à 5 mm sous une pression de 30 bar. - une argile fluante de Roissy avait avant essai un angle de frottement interne pratiquement nul ; après traitement avec le produit A à raison de 0, 7 g par kg l'angle de frottement interne est passé à 15 , l'addition de , silicate de sodium et d'un durcisseur approprié a permis d'atteindre un angle de 25". Dans le cas des ouvrages en terre (barrages, berges, murs, talus, culées de pont, accôtements de routes) ce traitement permettrait donc d'utiliser des matériaux argileux trouvés sur place alors qu'il est fréquent d'être contraint d'apporter sur le sfte de très importantes quantités de matériaux nobles (sables, etc...) ; ceci aurait pour conséquence de -sensi- bles économies. De même dans le domaine routier des économies considé- a rables peuvent #titre envisagées, l'augmentation des pentes des talus (con sécutivX à l'augmentation des angles de frottement interne) se traduisant par une diminution corrélative des emprises foncières. D'autres utilisations sont prévisibles dans les forages pétroliers ou lors des percements de tunnels, de puits, de conduites forcées, etc... où les argiles fluantes constituent une gène à l'avancement normal. La possibilité de durcir les terrains offre un moyen d'empécher le fluage de ces argiles et de conserver au trou un diamètre constant; Les essais et mesures réalisés à ce jour, permettent d'assurer que la duree des effets obtenus avec ces produits est très grande. Il est de plus important de remarquer que le rôle de ces produits est de préparer la voie à des agents de solidification tels que ciment, chaux, silicates solubles qui assurent ensuite une prise en masse des éléments du terrain (utilement confortSe par une compaction à l'aide d'engins par exemple) la roche obtenue a sensiblement la composition et la structure d'un grès siliceux ou calcareux dont la durée ne se mesure qu en termes géologiques. Lorsque après perméabilisation par les produits de type A ou B, la liaison des éléments du terrain est obtenue par l'emploi d'élastomères ou de plastiques polymérisables, le complexe ainsi obtenu est souple et se prête à des usages spéciaux, sa longivité dépend du choix des matériaux de liaison employés. REVENDICATIONS 1- Procédé pour traiter les matériaux hydratés constitutifs des terrains en vue de leur perméabilisation soit pour favoriser les écoulements, soit afin de permettre l'introduction ultérieure de produits durcissants, caractérisé par la mise en contact avec les matériaux à traiter de bases hétérocycliques sulfonées. 2- Procédé suivant la revendication 1., caractérisé en ce que les bases sont des bases pyridiques sulfonées 7- Procédé suivant la revendication 2., caractérisé en ce que les bases pyridiques sulfonées sont utilisées en solution aqueuse. 4- Procédé suivant la revendication 3., caractérisé en ce que la solution aqueuse est additionnée d'acide sulfurique. 5- Procédé suivant la revendication 3., caractérisé en ce que la solution aqueuse est additionnée d'agent tensioactif. 6- Procédé suivant les revendications.l., 2., 3., 4., 5., caractérisé en ce que les matériaux traités sont des minéraux hydratés, 7- Procédé suivant la revendication 6., caractérisé en ce que les maté- riaux traités sont des phyllosilicates à structure argileuse. 8- Procédé suivant la revendication 6., caractérisé en ce que les matériaux traités sont des minéraux alumineux tels que latérites alumineuses ou bauxites. 9- Procédé suivant la revendication 6., caractérisé en ce que les maté- riaux traités sont des minéraux ferriques tels que les latérites ferriques.