Brevet FR2741630A1 — publié le 19970530

La présente invention est relative à un procédé pour traiter des sols et/ou des matériaux d'apport de toute nature en vue d'en empêcher le gonflement. il a été constaté que certains sols et matériaux d'apport gonflaient en présence d'eau, entrainant par la-même leur destruction ou une déstabilisation. Il a été démontré que ces gonflements étaient dus à la formation d'ettringite ou de thaumasite. En particulier, I'ettringite a la propriété de gonfler en présence d'eau: il a été observé que la variation du volume du minéral était de l'ordre de 30 %. Lorsque l'ettringite se forme dans un sol ou dans un matériau d'apport, celui-ci est rendu beaucoup moins stable : il y a ainsi des risques d'éboulement et/ou de glissement de terrain. S'il s'agit d'un sol traité et/ou de matériaux d'apport pour la construction de route, de remblais, couche de forme, de plates-formes, etc... le revêtement de celle-ci peut alors présenter des fissures, crevasses et/ou des dénivellations préjudiciables au roulement de véhicules. Aussi un des buts de la présente invention est-il de foumir un procédé qui permet de traiter des sols et/ou des matériaux d'apport afin que de l'ettringite ne puisse se former. Un autre but de l'invention est de foumir un tel procédé de traitement qui soit simple, fiable et peu coûteux. Un but supplémentaire de la présente invention est de permettre la réutilisation des composés soufrés ou des produits en contenant d'origine industrielle tels que les gypses, les cendres volantes sulfo-calciques provenant notamment des centrales thermiques, les machefers d'incinération. Ces buts, ainsi que d'autres qui apparattront par la suite, sont atteints par un procédé pour traiter des sols et/ou des matériaux d'apport selon lequel conformément à la présente invention, on ajoute un mélange de chaux éteinte, d'hydroxyde d'aluminium et/ou d'un liant choisi notamment parmi les laitiers, les pouzzolanes, les cendres volantes et les fumées de silice. De préférence, le rapport pondérai chaux éteinte sur hydroxyde d'aluminium est compris entre I et 10 et de façon préférentielle entre 3 et 5. Avantageusement, le liant constitue de 10 à 100 % en poids du total du mélange. Celui-ci est ajouté au sol ou au matériau d'apport à raison de 0,2 à 10 % en poids du produit à traiter. II a été en effet démontré par la Demanderesse qu'une adjonction d'un mélange de chaux éteinte, Ca(OH)2, et d'hydroxyde d'aluminium, Al(HO)3, permettait d'éviter un gonflement des sols ainsi que des matériaux d'apport. On a regroupé dans le tableau I ci-dessous un certain nombre de formulations de ce mélange qui comprend un liant choisi parmi les laitiers les pouzzolanes, les cendres volantes et les fumées de silice les pourcentages indiqués étant en poids. Le sol étudié est une terre noire comprenant environ 2,08 % en poids de soufre exprimée en S03. Il est dit gonflant à court terme par absorption d'eau et à long terme par formation d'ettringite. Le pH de ce col est d'environ 6,5. Tableau I TYPE DE TRAITEMENT OBSERVATION DE L'FTTRINGITE (% en poids) Après 60 jours (1) Après 150 jours (2) 3 % Ca (OH)2 +1,65 % Al (OH)3 ettringite non détectée + 3 % laitier mono sulfo aluminate de calcium 3% Ca(OH)2 + 1,65 % Al (OH)3 amas de monosulfo + 3 % ciment aluminate de calcium gibbsite/portlandite 3 % Ca (OH)2 + 1,65 % Al monosulfo aluminate (OH)3 + 3 % laitier de calcium gibbsite : Al(OH)3 3 % Ca(OH)2 + 1,65 % Al (OH)3 monosulfo aluminate + 3% ciment de calcium abondant gibbsite Al(OH)3 calcite (1) conservation a 20CC (2) conservation 20"C et 70 % d'humidité ; et 100 % humidité de 60 ours à 150 ours Ainsi qu'on pourra le remarquer l'adjonction des mélanges selon la présente invention permet d'éviter la formation d'ettringite. La gibbsite détectée se comporte comme l'hydroxyde d'aluminium. Aucun gonflement n'est donc observé. Une première explication possible de l'action de ce mélange, selon la présente invention, serait qu'il permettrait d'obtenir un rapport alumine sur sulfates égal ou supérieur à 1. D'après des études conduites par la Demanderesse, la formation d'ettringite, C3(A.F.)3 Ca S04, 32H20 se produirait lorsque ce rapport molaire alumine sur sulfates [Al2031S0 24] serait inférieur à 1. De plus, pour que l'ettringite se forme, il faudrait que le pH du sol soit supérieur à 10,5. Or l'adjonction d'un mélange selon la présente invention aurait pour résultat de rendre le rapport molaire alumine sur sulfates toujours supérieur ou égal à 1 et de rendre impossible la formation d'ettringite quelque soit le pH du sol ou du matériau d'apport. REVENDICATIONS 1. Procédé pour traiter des sols ou des matériaux d'apport de toute nature caractérise par le fait que l'on ajoute un mélange de chaux éteinte, d'hydroxyde d'aluminium et/ou d'un liant choisi notamment parmi les laitiers, les pouzzolanes, les cendres volantes et les fumées de silice. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rapport pondéral chaux éteinte sur hydroxyde d'aluminium est compris entre 1 et 10. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le rapport pondéral chaux éteinte sur hydroxyde d'aluminium est compris entre 3 et 5. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le liant constitue de 10 à 100 % en poids du mélange. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mélange est ajouté au sol ou matériau d'apport à raison de 0,2 à 10 % en poids.