2606
Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
Tableau 1. Principales caractéristiques granulométriques et valeurs au bleu de méthylène (VBS) des sols utilisés
Soils
d
60
(mm)
d
30
(mm)
d
10
(mm)
Percent passing
2 mm
Percent passing
80 µm
Percent
passing 2 µm
VBS
Fontainebleau sand (SF)
0,22
0,18
0,15
100
0,1
0
0,01
Triel sand
0,38
0,23
0,13
89,2
2,33
0
0,1
Fréjus sand
0,5
0,23
0,07
94,25
11,8
0
0,2
Silica Flour (SilicaF)
0,028
0,011
0,004
100
95,2
≈ 5
0,14
Silt TGV
-
-
-
100
98,9
19
2,3
Silt Vémars
-
-
-
96,8
82
30
4
kaolinite Soka (kaoS)
-
-
-
100
100
82
1,25
kaolinite de Provins
-
-
-
100
100
92
6,67
illite du Puy
-
-
-
100
95,1
56
5,4
illite Arvel
-
-
-
100
100
76
5,9
Montmorillonite Arvel
-
-
-
100
100
53
28
Les sols artificiels sont nommés par l'abréviation citée entre
parenthèses dans le tableau 1 : par exemple, un sol artificiel fait
de 75% de sable de Fontainebleau et 25% de kaolinite Soka sera
nommé SF75-kaoS25. Plus de détails sur tous ces sols peuvent
être trouvés dans Szymkiewicz (2011).
Le ciment utilisé pour ce programme expérimental est un
ciment de haut fourneau contenant au moins 85% de laitier de
haut fourneau, avec le reste de clinker Portland et un peu de
gypse (Classement Européen: "HRC" CEM III / C 32,5 N CE
PM-ES NF). Ce ciment présente une résistance à
développement lent, et son temps de prise initial est de 4 heures
après hydratation.
2.2 Malaxage, coulage et conservation
Les sols ont été traités avec des teneurs en ciment diverses
allant de 70 à 400 kg/m3, couvrant ainsi toute la gamme usuelle
de dosages des applications Deep Mixing. Sol et ciment ont
d'abord été soigneusement mélangés à sec et manuellement, afin
d'obtenir une consistance uniforme. Ils sont mis dans le
malaxeur et l'eau est ajoutée. La teneur en eau du mélange (w
i
) a
été choisie afin d'obtenir un matériau auto-plaçant, ce qui
signifie qu'il doit être suffisamment fluide pour s'écouler sous
son propre poids. Ainsi, w
i
doit être au moins égale à la limite
de liquidité du mélange (Szymkiewicz et al., 2012 b).
Le matériau est ensuite malaxé pendant 5 minutes pour les
sols non cohérents et pendant 10 minutes pour les sols
cohérents. Le mélange est ensuite coulé dans des moules
cylindriques de 52 mm de diamètre, et, pour éviter les bulles
d'air dans les échantillons, piqué et vibré.
Les moules sont ensuite bouchés et scellés dans un sac
hermétique contenant une humidité relative élevée. Ceux-ci sont
conservés à une température de 20 ± 3 ° C jusqu'à la date
d’essai (7, 14, 21, 28, 56 et 90 jours).
Le test de compression simple a été choisi principalement
pour sa fiabilité et son utilisation internationale. La charge
verticale statique a été appliquée à une vitesse constante de 0,3
mm min-1. Le déplacement axial externe a été mesuré à l'aide
d'un LVDT. Plus de détails peuvent être trouvés dans
Szymkiewicz et al. (2012 a).
2.3 Représentativité des résultats
De nombreux essais sur tout type de sol ont été effectués, afin
d'évaluer la répétitivité, reproductibilité et la répétabilité des
résultats (figure 1). La figure 1a montre que la méthode de
réalisation des éprouvettes et leurs conditions de cure assurent
une bonne répétabilité et reproductibilité des résultats, puisque
deux mélanges (Fontainebleau C 265 et C 320) ont été répétés
en suivant exactement la même procédure, le lendemain, par le
même opérateur (Fontainebleau C 320) et par un autre opérateur
(Fontainebleau C 265). La figure 1b montre que la répétitivité
des tests est assurée: le coefficient de variation est égal à 7%
pour le Puy du Argile, et égale à 9,3% pour les sols sableux.
0
3
6
9
12
0
20
40
60
80
Curing time (days)
q
u
(MPa)
100
Argile du Puy C 140 kg/m3 w 70
Fontainebleau 1 C 320 kg/m3
Fontainebleau 2 C 320 kg/m3
Fontainebleau 1 C 265 kg/m3
F t i bl
2 C 265 k / 3
a
0,0
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
0
2
4
6
8
10
12
14
specimen number
q
u
(MPa) (Argile du Puy)
0
3
6
9
12
15
q
u
(MPa)
Argile du Puy C 140 kg/m3 w80
mean Argile du Puy
SF75-SilicaF25 C 320 kg/m3
mean SF75-SilicaF25
b
Figure 1. Représentativité des résultats : répétabilité et reproductibilité
(a) et répétitivité (b).
3 RÉSULTATS ET ANALYSES
3.1 Effet du ciment et des fines sur la résistance des sols
granulaires non plastiques
Consoli et al. (2010) ont proposé une fonction puissance (Eq. 1)
comme étant la plus adaptée à la relation expérimentale entre la
résistance à la compression simple (q
u
) et le dosage en ciment
(C).
b
u
Ca q
(1)
où a est un paramètre exprimé en kPa et b un paramètre sans
dimension. Les deux sont des paramètres expérimentaux.
Szymkiewicz et al. (2012 a) ont observé la même relation
pour différents sols reconstitués ou naturels et non plastiques.
Ils ont également observé que les paramètres expérimentaux a et
b sont fonction (au bout de sept jours de cure) du paramètre C
63
,
qui représente le pourcentage de fines dans le sol. Ainsi, ils ont
