Stabilisation des sols gonflants

1.3.3. Le groupe des micas (l'illite) :

Argiles de type 2 / 1 ou TOT :

La structure de base des minéraux de cette famille résulte de l'association d'une couche octaédrique et de deux couches tétraédriques, qui l'entourent. Elle ressemble donc à la structure des smectites. Ce pendant, le quart des cations Si⁴⁺ est remplacé par des cations Al³⁺ (figure 1.5a). Il en résulte un déficit de charges, compensé par l'adsorption d'ion de potassium K⁺, qui s'intercalent entre les feuillets.

Figure (1.5a) : Structure des minéraux de la famille des micas (l'illite).

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Figure (1.5b) : Cristaux des particules de micas (l'illite) vus au microscope électronique.

Comme dans le cas de la famille des smectites, on distingue plusieurs minéraux suivant la nature des cations occupant les sites tétraédriques et octaédriques. Le tableau 1.4 donne les caractéristiques de quelques minéraux de la famille des micas.

Minéra	Structure
Muscovite ux	Structure di-octaédrale ne renfermant que des cations Al^3+ dans les couches octaédriques.
Phlogopite	(micas brun) structure tri-octaédrale avec des cations Mg^2+ Occupant les sites octaédriques.
Biotite	(micas noir) structure tri-octaédrale; les cations des couches octaédriques sont principalement des ions Mg^2+ et des Fe^2+

Tableau 1.4 : Caractéristiques des minéraux du groupe des micas (l'illite).

Outre les minéraux cités ci-dessus, la famille des micas en contient d'autres, tels que les illites et les vermiculites. Dans les illites, quelques cations Si⁴⁺ sont remplacés par des ions Al³⁺. Les cations de potassium K⁺ sont par conséquent moins abondants. En plus, la structure est moins organisée et les particules sont de tailles inférieures à celles des autres minéraux de la famille des micas. Les vermiculites ont la même structure que les biotites, avec l'adsorption d'une double couche de molécules d'eau avec des cations divalents tels que Mg²⁺ ou Ca²⁺. De ce fait, l'épaisseur de la couche de vermiculite est de 14 A°. La capacité d'échange cationique des illites varie entre 10 et 40 meq/100g. Elle peut atteindre 150 meq/100g en absence de cations K⁺, tandis que la capacité d'échange cationique des vermiculites varie entre 100 à 150meq/100g.

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1.3.4. Le groupe des chlorites :

Argiles de type 2 / 1 / 1 ou TOTO :

Initialement il s'agit d'une structure TOT dont l'espace interfoliaire est totalement occupé par des Mg2+, cependant les hydroxyles interfeuillets des feuillets élémentaires TOT arrivent à se réunir latéralement pour former avec ce cation une couche octaédrique supplémentaire, donnant naissance à un assemblage de type TOT-O très stable, d'épaisseur 14 A° (Figure 1.6a).

Figure (1.6a) : Structure des minéraux de la famille des chlorites.

Figure (1.6b) : Cristaux des particules des chlorites vus au microscope électronique.

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