Procédé de stabilisation accéléréed'un sol limoneux ou argileux.
La,présente invention a trait à la stabilisation des sols limoneux et argileux humides et elle concerne en particulier un procédé pour accélérer considérablement le processus dé stabili-
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des sols limoneux et argileux humides on incorpore couramment à ceux-ci une dose de l'ordre de 5%
de chaux vive pulvérulente contenant de 85 à 90%
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te. Cette adjonction a pour effet de produire suc-
cessivement: ..f..1 a) une action physico-chimique très rapide qui se traduit par une amélioration des propriétés géotechniques du sol; b) une réaction chimique pouzzolanique lente donnant naissance à des minéraux néogènes qui cimentent le mélange compacté et le transforment en un matériau <EMI ID=4.1>
au dégel.
La première action est rapide et produit ses effets dans les deux heures. La seconde réaction, par contre, est très lente et s'étend sur des périodes de plusieurs mois, voire plusieurs années, selon la température atmosphérique: Par exemple, à là température de 10[deg.]C, température moyenne annuelle en nos régions septentrionales, la réaction,pouzzolanique peut se poursuivre pendant plusieurs années. Cette lenteur est un facteur défavorable dans la stabilisation des sols à la chaux et un inconvénient sérieux dans la réalisation des couches portantes de chaussées, aires de garages ou semelles de fondations d'immeubles, par exemple. En effet, un sol limoneux ou argileux traité à la chaux au cours de la belle saison
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dant lesquels la température moyenrie dans nos régions septentrionales est de l'ordre de 15[deg.]C) n'a en général pas encore acquis au seuil de l'hiver une stabilité suffisante pour résister aux effets du gel et'du dégel, c'est-à-dire présenter une résistance à la compression uniaxiale d'au moins 20 bars environ.
L'invention vise à remédier à cet inconvénient et a pour objet un procédé de stabilisation accélérée des sols limoneux et argileux. Suivant ce procédé, aux terres limoneuses ou argileuses on mélange, en proportions relativement faibles, de la chaux et un composé sulfaté relativement soluble dans l'eau, les proportions respectives de chaux et de composé sulfaté étant du même ordre de grandeur. L'addition du composé sulfaté se fait avantageuseusement par épandage de celui-ci, sous forme pulvérulente, sur la sol traité à la chaux; ensuite le
sulfate est incorporé au mélange de terres et de chaux. ,Le composé sulfaté peut par exemple être du sulfate de sodium ou du sulfate de calcium chimiquement pur ou non.
Particulièrement avantageuse du point de vue économie est l'utilisation d'un composé contenant une proportion appréciable de gypse (sulfate de calcium déhydraté) obtenu comme produit résiduaire de la fabrication
de l'acide phosphorique.
L'effet surprenant et inattendu de l'addition de sulfate à des terres limoneuses ou argileuses traitées à la chaux va être explicité ci-après à l'aide des dessins joints montrant trois diagrammes typiques illustrant la progression de , la résistance
à la compression uniaxiale au cours du temps. Les deux premiers diagrammes ont été obtenus par des essais effectués sur un limon de Hesbaye typique ayant une ' compacité de 1,73 g/cm<3> et une teneur en eau
de 18,5 + 0,5%, traité avec 5% de chaux vive, et le troisième diagramme, avec différentes doses de chaux et de gypse.
Le diagramme de la figure 1 montre la com-
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pression uniaxiale sans addition de sulfate (courbe 1:
avec la progression de résistance obtenue par le procédé selon l'invention en utilisant du gypse pur à la dose de 1% (courbe 2) et du sulfate de sodium à la dose
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additif, la résistance n'atteint que 9 bars environ après 28 jours. Pour atteindre une résistance de 20 bars , il faut environ 130 jours. Par la mise en oeuvre du
procédé selon l'invention, on voit qu'après 28 jours la résistance atteint 18 bars environ avec le gypse
(courbe 2) et 27 bars environ avec le sulfate de sodium (courbe 3). La mise en oeuvre du procédé selon l'invention produit donc manifestement une accélération très sensible du processus de stabilisation.
Le diagramme de la figure 2 montre que l'effet accélérateur d'un composé sulfaté résiduaire contenant du gypse (courbe 2) est sensiblement le même que celui du gypse pur (courbe 3). La courbe 1 montre à titre de comparaison l'évolution de la stabilisation sans addition de composé sulfaté.
Le diagramme de la figure 3 illustre l'évolution de la stabilisation pour quatre compositions selon l'invention. On remarque, par exemple, que le même limon typique mélangé avec 2% de chaux vive et
2% de gypse atteint déjà 22 bars environ après 14 jours
(courbe 4), ce qui constitue un progrès considérable par rapport au procédé traditionnel n'utilisant que
de la chaux. D'une façon générale la mise en oeuvre
du procédé selon l'invention permet d'obtenir une accé-
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acquiert une insensibilité suffisante à l'eau ét aux effets du gel et du dégel dans le délai d'un à deux mois à dater de la mise en oeuvre. De plus, le.diagramme de la figure 3 montre que la variation du dosage de chaux et du composé sulfaté produit une variation de l'effet accélérateur. Il est ainsi possible dans la pratique, et ceci constitue un avantage très important du procédé, d'adapter le dosage à la saison où la mise en oeuvre est effectuée de manière à obtenir la stabi-
- lité voulue à l'eau, au gel et au dégel avant l'hiver. Sur chantier, les quantités voulues de chaux, vive ou éteinte, et de composé sulfaté sont répandues sur la couche de sol à stabiliser au moyen d'une épan-deuse. L'un ou l'autre de ces additifs au choix
peut être répandu le premier. Chacun d'eux successivement ou les deux additifs ensemble sont ensuite malaxés avec la couche de sol à l'aide d'un engin malaxeur mobile afin de les mélanger intimement avec les terres de la couche de sol. Lorsque l'on répand la chaux en premier lieu on peut, après l'avoir malaxée avec la couche de sol, laisser le mélange exposé à l'air pendant une courte période (une à deux hetires, par exemple)
avant de procéder à l'épandage du composé sulfaté. Une fois que les deux additifs se trouvent mélangés à la couche de sol, on procède immédiatement au compactage de la manière traditionnelle.
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REVENDICATIONS
1. Procédé de stabilisation d'un sol constitué de terres limoneuses ou argileuses, caractérisé
en ce qu'auxdites terres on mélange, en proportions relativement faibles, de la chaux et un composé sulfaté.. relativement soluble dans l'eau, les proportions respectives de chaux et de composé sulfaté étant du même ordre de grandeur.
Process of accelerated stabilization of a loamy or clayey soil.
The present invention relates to the stabilization of moist loamy and clayey soils and in particular relates to a method for considerably accelerating the stabilization process.
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in moist loamy and clay soils, a dose of around 5% is commonly incorporated into them
powdered quicklime containing 85 to 90%
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you. This addition has the effect of producing success-
thereafter: ..f..1 a) a very rapid physico-chemical action which results in an improvement of the geotechnical properties of the soil; b) a slow pozzolanic chemical reaction giving rise to neogenic minerals which cement the compacted mixture and transform it into a material <EMI ID = 4.1>
thaw.
The first action is quick and takes effect within two hours. The second reaction, on the other hand, is very slow and extends over periods of several months, even several years, depending on the atmospheric temperature: For example, at the temperature of 10 [deg.] C, the annual average temperature in our regions northern, the pozzolanic reaction may continue for several years. This slowness is an unfavorable factor in the stabilization of lime soils and a serious drawback in the production of load-bearing layers of roadways, garage areas or foundations of buildings, for example. Indeed, a loamy or clayey soil treated with lime during the summer months
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where the average temperature in our northern regions is of the order of 15 [deg.] C) has generally not yet acquired at the threshold of winter sufficient stability to withstand the effects of frost and thaw, that is to say, have a uniaxial compressive strength of at least about 20 bar.
The invention aims to remedy this drawback and relates to a process for the accelerated stabilization of loamy and clay soils. According to this process, the silty or clayey earths are mixed, in relatively small proportions, lime and a sulphate compound relatively soluble in water, the respective proportions of lime and sulphate compound being of the same order of magnitude. The addition of the sulphated compound is advantageously carried out by spreading the latter, in pulverulent form, on the soil treated with lime; then the
sulfate is incorporated into the mixture of earth and lime. , The sulphated compound may for example be sodium sulphate or chemically pure or not chemically pure calcium sulphate.
Particularly advantageous from the point of view of economy is the use of a compound containing an appreciable proportion of gypsum (dehydrated calcium sulphate) obtained as a waste product from the manufacture.
phosphoric acid.
The surprising and unexpected effect of the addition of sulphate to silty or clayey soils treated with lime will be explained below with the aid of the accompanying drawings showing three typical diagrams illustrating the progression of resistance.
to uniaxial compression over time. The first two diagrams were obtained by tests carried out on a typical Hesbaye silt having a compactness of 1.73 g / cm <3> and a water content
of 18.5 + 0.5%, treated with 5% quicklime, and the third diagram, with different doses of lime and gypsum.
The diagram in figure 1 shows the com-
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uniaxial pressure without addition of sulfate (curve 1:
with the progression of resistance obtained by the process according to the invention using pure gypsum at the dose of 1% (curve 2) and sodium sulfate at the dose
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additive, the resistance only reaches about 9 bars after 28 days. To reach a resistance of 20 bar, it takes about 130 days. Through the implementation of
process according to the invention, we see that after 28 days the resistance reaches about 18 bars with the gypsum
(curve 2) and approximately 27 bars with sodium sulfate (curve 3). The implementation of the method according to the invention therefore obviously produces a very significant acceleration of the stabilization process.
The diagram in FIG. 2 shows that the accelerating effect of a residual sulphated compound containing gypsum (curve 2) is substantially the same as that of pure gypsum (curve 3). Curve 1 shows, by way of comparison, the evolution of stabilization without addition of sulphated compound.
The diagram of FIG. 3 illustrates the evolution of stabilization for four compositions according to the invention. We notice, for example, that the same typical silt mixed with 2% quicklime and
2% gypsum already reaches around 22 bar after 14 days
(curve 4), which constitutes a considerable improvement compared to the traditional method using only
lime. In general the implementation
of the method according to the invention makes it possible to obtain
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acquires sufficient insensitivity to water and to the effects of freezing and thawing within one to two months from the date of application. In addition, the diagram of FIG. 3 shows that the variation in the dosage of lime and of the sulphated compound produces a variation in the accelerating effect. It is thus possible in practice, and this constitutes a very important advantage of the process, to adapt the dosage to the season in which the application is carried out so as to obtain the stability.
- desired level of water, freezing and thawing before winter. On site, the required quantities of lime, quick or slaked, and sulphated compound are spread over the layer of soil to be stabilized by means of a spreader. Either of these additives to choose from
can be spread first. Each of them successively or the two additives together are then mixed with the soil layer using a mobile mixing machine in order to mix them intimately with the earth in the soil layer. When the lime is first spread, after mixing it with the soil layer, the mixture can be left exposed to the air for a short period (one to two hetires, for example)
before proceeding with the spreading of the sulphated compound. Once the two additives are mixed with the soil layer, the compaction is immediately carried out in the traditional manner.
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CLAIMS
1. Method of stabilizing a soil consisting of silty or clayey soils, characterized
in that said earths are mixed, in relatively small proportions, lime and a sulphate compound .. relatively soluble in water, the respective proportions of lime and sulphate compound being of the same order of magnitude.