Brevet FR2672070A1 — publié le 19920731

La présente invention concerne un produit d'injection destiné à être injecté dans des interstices pour les obturer. Il est destiné notamment à être injecté dans les interstices d'un sol naturel, en particulier un sol sablonneux, pour consolider le terrain. Il est connu de consolider un terrain en injectant dans ce dernier un produit constitué par un gel de silicate accompagné d'un réactif organique. Cette technique présente notamment l'inconvénient que certaines bactéries présentes dans le sol sont susceptibles d'agir sur le réactif organique et de donner naissance à des dégagements de H 25. Pour éviter cet inconvénient, il a été proposé de remplacer le réactif organique par un réactif minéral et, en particulier, par du ciment, mais, dans les solutions connues, on utilise alors une liqueur de silice qui nécessite une préparation particulière La présente invention a pour but de fournir un produit d'injection à base de ciment qui puisse être préparé sur le chantier à partir de produits du commerce sans nécessiter la préparation d'un composant intermédiaire. Le produit de la présente invention est une suspension de ciment stabilisée par une charge de particules micronisées apte à s'intercaler entre les grains de ciment sans réagir avec eux, cette suspension contenant également un dispersant pour éviter l'agglomération des grains de ciment avec les grains de particules micronisées, ainsi éventuellement que d'autres adjuvants. Les particules micronisées ont de préférence une grosseur de grain inférieure à 30 microns et, encore mieux, une grosseur de grain en majeure partie inférieure à 20 microns, la grosseur de grain des particules micronisées étant choisie pour être inférieure au diamètre moyen des pores du terrain. Les particules micronisées de carbonate (craie) constituent une charge très intéressante car elles ont une grosseur de grain généralement inférieure à 10 microns et elles conviennent donc pour des terrains sablonneux réputés difficiles à stabiliser, comme les sables de Fontaine- bleau qui ont une grosseur de grain de l'ordre de 0,3 mm. Ces particules micronisées de craie présentent également l'avantage d'être disponibles dans le commerce à l'état de suspension dans l'eau. L'invention n'est cependant pas limitée à ce choix particulier et il est également préconisé de choisir les particules micronisées parmi les particules de talc, d'argile (par exemple kaolin) et de silice, utilisables à l'état de poudre ou de suspension. Les adjuvants utilisables pour éviter l'agglomération des particules micronisées avec les grains de ciment sont choisis parmi les adjuvants anti-agglomérants usuels ducommerce, notamment les dérivés de l'acide acrylique ou méthacrylique, les phosphates simples ou complexes et, de préférence, parmi les fluidifiants du béton de type polymère sulfoné naphtalène ou mélamine sulfoné, etc. De préférence, on utilise un ciment dont les grains ont une grosseur sensiblement inférieure à celle des ciments ordinaires, par exemple on utilise un ciment dit ultra-fin dont les grains ont en majeure partie une grosseur inférieure à 15 microns. On peut également ajouter d'autres adjuvants à la suspension de ciment et de poudre micronisée, par exemple un sol de silice Les sols de silice sont des produits du commerce. On décrira ci-après des exemples non limitatifs de suspensions de ciment conformes à l'invention Les essais sont réalisés dans des colonnes standards d'une longueur de 1,10 m qui sont remplies de sable de grosseur de grain inférieure à 1,6 mm (Essais N O 1 et 2) ou inférieure à 0,314 mm (Essais NO 3 et 4) On injecte dans la colonne la suspension de ciment avec un débit constant et l'on mesure la pression d'injection (laquelle est d'autant plus faible que la pénétrabilité est plus grande), la longueur de pénétration du ciment dans la colonne et la résistance moyenne à 7 jours. Essai NI 1 (Témoin) - On injecte une suspension de ciment ultra-fin dosé à 250 kg de ciment/m 3 de suspension, contenant un dispersant de type polymère sulfoné. Les résultats sont les suivants Pression d'injection 0,2 M Pa Longueur consolidée 1,10 m Résistance moyenne à 7 j 1,4 M Pa Essai N O 2 - On injecte une suspension de ciment dosé à 175 kg/m 3 de ciment et contenant 250 1/m 3 de craie ainsi que le dispersant de l'essai N O 1. Les résultats sont les suivants Pression d'injection 0,01 M Pa Longueur consolidée 1,10 m Résistance moyenne à 7 j 1,4 M Pa On constate que la pression d'injection a très fortement diminué, ce qui signifie que la pénétralité de cette solution est très supérieure à celle de la suspension de l'essai N O 1. On effectue d'autres essais avec un sable plus fin d'une grosseur de grain inférieure à 0,315 mm et en utilisant un ciment dosé à 100 kg/m 3 dans la suspension injectée, cette suspension contenant le même dispersant (essai témoin NI 3) et contenant de plus 30 1/m 3 de craie micronisée (essai N 4). Les résultats sont les suivants Essai NI 3 (Témoin) P Injection 0,1 M Pa Longueur consolidée 0,92 m blocage observé Résistance moyenne à 7 j 0,86 M Pa Essai NI 4 - P Injection 0,1 M Pa Longueur consolidée 1,10 m Résistance moyenne à 7 j 1,1 M Pa On constate que la longueur consolidée est limitée à 0,92 m dans le cas de la suspension témoin alors qu'elle atteint le maximum dans le cas d'une suspension selon l'invention. Dans la pratique, on considère que le dosage du ciment dans la suspension injectée doit être de préférence compris dans la gamme -1000 kg/m 3 et que celui de la suspension de particules micronisées dans la suspension injectée doit être compris entre 15 et 500 1/m 3. lb Dans le cas de l'addition d'un sol de silice, le dosage de ce sol dans la suspension injectée doit, de préférence, être compris dans la gamme 3-75 I/m 3. Une suspension de ciment conforme à l'invention peut avoir des applications très diverses. Outre l'application mentionnée ci-dessus à la stabilisation d'un sol, le produit de l'invention convient également pour d'autres applications et notamment pour être injecté autour d'un ancrage, pour être injecté dans une gaine contenant une armature de précontrainte, pour être injecté dans une fissure, pour réaliser un moulage, etc R E V E N D I C A T I O N S 1 Produit d'injection pour obturer des interstices, caractérisé en ce qu'il est constitué par une suspension de ciment contenant des particules micronisées aptes à s'intercaler entre les grains de ciment sans réagir avec eux, un dispersant pour éviter l'agglomération des grains de ciment avec les grains de particules micronisées, éventuellement d'autres adjuvants. 2 Produit d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules micronisées ont une grosseur inférieure à 30 microns. 3 Produit d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules micronisées ont, en majeure partie, une grosseur inférieure à microns. 4 Produit d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les particules micronisées sont des particules de craie. Produit d'injection selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les particules micronisées sont des particules de talc, de kaolin ou de silice. 6 Produit d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ciment de la suspension est un ciment ultra-fin. 7 Produit d'injection selon la revendication 6, caractérisé en ce que les grains de ciment ont en majeure partie une grosseur inférieure à 15 microns. 8 Produit d'injection selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispersant est choisi parmi les fluidifiants du béton. 9 Produit d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la suspension contient de 25 à 1000 kg de ciment/m 3 de suspension. Produit d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la suspension a été obtenue par mélange d'une suspension de ciment avec une suspension aqueuse de craie, la proportion de suspension de craie par rapport à la suspension de ciment étant de 15 à 500 1 de suspension de craie/m 3 de suspension de ciment. 11 Application d'un produit d'injection selon l'une des revendications 1 à 10 à la stabilisation d'un terrain, notamment d'un terrain sablonneux. 12 Application d'un produit d'injection selon l'une des revendications 1 à 10 à l'injection autour d'un ancrage. 13 Application d'un produit d'injection selon l'une des revendications 1 à 10 au remplissage d'une gaine contenant des armatures de précontrainte. 14 Application d'un produit d'injection selon l'une des revendications 1 à 10 à l'obturation d'une fissure.