3179
Méthodes non traditionnelles de traitement des sols : apports techniques et impact
sur le bilan environnemental d’un ouvrage en terre.
Soil treatment with non traditional additives in earthworks: evaluation of the technical and
environmental improvements.
Blanck G.
Agence de l’environnement et de la Maîtrise de l’Énergie, Angers, France
LEMTA (CNRS, UMR 7563), Université de Lorraine, France.
Cuisinier O., Masrouri F.
LEMTA (CNRS, UMR 7563), Université de Lorraine, France.
RÉSUMÉ : Dans le contexte actuel de fort développement des problématiques environnementales, la mise au point de techniques
permettant de valoriser au mieux les matériaux de terrassement tout en limitant l’impact environnemental des chantiers est devenue un
enjeu majeur. L’une des solutions innovantes proposées est d’utiliser des sous-produits industriels organiques en traitement des sols.
Ainsi, l’objectif de cette étude est d’évaluer les apports de trois produits non traditionnels (un produit acide, un produit enzymatique et
un lignosulfonate) sur le compactage et la portance d’un limon et d’en évaluer les effets sur le bilan environnemental d’un ouvrage en
terre. Dans un premier temps, les résultats expérimentaux ont montré que les traitements enzymatique et au lignosulfonate
permettaient d’augmenter les masses volumiques sèches atteintes et d’économiser de l’eau lors de la mise en œuvre du limon à
condition que sa teneur en eau initiale soit faible. Dans un second temps, la comparaison des impacts environnementaux des deux
traitements effectuée suivant la méthode d’analyse du cycle de vie, a permis d’identifier la variante ayant l’impact environnemental le
plus restreint.
ABSTRACT: Sustainable development principles lead earthworks companies to use all natural materials on the construction site and
to reduce the environmental impact of their activities. In this context, the use of industrial organic products has been proposed. The
aim of this study is to characterize the modification of compaction and bearing capacity of a silt treated with three non-traditional
additives (an acid solution, an enzymatic solution and a lignosulfonate). Observed modifications of the compaction properties showed
interesting applications for the compaction of the silt when its natural water content is low. For the enzymatic and lignosulfonate
treatments, savings of water could be expected during the construction stage. For these two treatments, a comparison of the global
environmental impact was made thanks to a life cycle assessment study.
MOTS-CLÉS : Terrassement, traitements non traditionnels, compactage, analyse du cycle de vie, impact environnemental.
KEYWORDS: Earthworks, nontraditional treatments, compaction, life cycle assessment, environmental impact.
1 INTRODUCTION
La prise en compte des problématiques de développement
durable tend à se généraliser dans le monde de l’entreprise tous
secteurs confondus. Cette démarche conduit à proposer et à
mettre en œuvre des solutions techniques toujours plus
respectueuses de l’environnement et des populations sans mettre
en péril l’économie des projets. Les entreprises du monde de la
construction ont pleinement pris conscience de l’importance de
bâtir en tenant compte de ce principe. Ainsi, les principaux
acteurs du secteur de la conception, réalisation et maintenance
des infrastructures routières se sont engagés début 2009 auprès
du ministère en charge de l’écologie sur un ensemble de points
à améliorer en vue d’atteindre les objectifs du développement
durable dans ce secteur. Parmi les défis à relever, l’un revêt une
importance primordiale pour les entreprises de terrassement : il
s’agit de la valorisation de l’ensemble des matériaux naturels
excavés sur chantiers pour atteindre d’ici 2020 l’objectif « zéro
apport extérieur » (Ministère en charge de l’environnement
2009). En effet, parmi les sols extraits, tous ne peuvent pas être
utilisés directement comme matériaux de construction, en raison
de leur nature ou de leur état hydrique. Il s’agit par exemple de
sols très argileux, ou de sols dont la teneur en eau est trop
élevée, ou au contraire trop faible par rapport à l’optimum de
mise en œuvre. Ne pas valoriser ces matériaux revient à les
considérer comme des déchets et nécessite alors de les évacuer
en dépôts. Le déséquilibre de volume ainsi créé est alors
fréquemment compensé par un apport de granulats extraits de
carrières dont l’impact environnemental est plus élevé.
Répondre à l’objectif de valorisation des matériaux du site passe
à la fois par le développement des techniques traditionnelles de
traitement des sols (chaux, liants hydrauliques) mais aussi par
l’étude de solutions innovantes. Dans ce contexte de
diversification des techniques, l’utilisation de produits non
traditionnels organiques issus de diverses industries (pétrolière,
papetière, sucrière, etc.) est proposée. Ces produits sont
actuellement essentiellement utilisés pour la stabilisation de
routes non revêtues (Scholen 1995, Surdahl 2007), ou dans une
optique d’amélioration des performances mécaniques des sols
(par exemple Tingle et Santoni 2003) et de réduction de leur
potentiel de gonflement (Rajendran et Lytton 1997, Rauch
et al.
2003). Cependant, l’emploi des produits non traditionnels relève
essentiellement de l’empirisme laissant une part importante
d’incertitude quant à l’anticipation du comportement des sols
traités.
Au-delà des aspects uniquement techniques, il est également
nécessaire d’aborder les traitements sous l’angle de leur bilan
environnemental pour y intégrer plus amplement les aspects du
développement durable. L’une des approches possibles est
fondée sur les principes de l’analyse du cycle de vie (AFNOR
2006). La seconde phase de cette étude consiste à calculer et à
comparer les bilans environnementaux des différentes variantes
de traitement sur l’ensemble des phases du cycle de vie de la
construction d’un ouvrage en terre. En effet, l’utilisation des
produits non traditionnels se heurte à un verrou technique
