4. Les différents
types de produits pulvérulents
Dès l'antiquité, on combinait déjà
les matériaux à base de silice avec de la chaux pour obtenir une
pâte qui faisait prise, la réaction était appelée
pouzzolanique. Aujourd'hui, lorsque l'on souhaite traiter un sol, on le fait
soit à la chaux, soit au ciment ou au liant hydraulique routier, ou bien
en les associant. En effet, chaque composant est complémentaire à
l'autre, sans compter que leur dosage diffère.
4.1. La chaux
La chaux est obtenue par décarbonatation du calcaire
à 900°C suivant la réaction :
CO3Ca + 50 Kcal ->
CaO + CO2
Dès lors, selon la constitution chimique de la roche
d'origine et sa pureté, on peut aboutir à plusieurs sortes de
chaux. Un calcaire pur donne une chaux dite aérienne, qui est calcique
si elle contient de l'oxyde de calcium, elle sera dite magnésienne, si
elle renferme de l'oxyde de magnésium. Ces chaux peuvent être
vives, ou éteintes, c'est à dire déshydratées. La
chaux aérienne calcique ou éteinte est parfois appelée
« chaux grasse ». Elle peut se présenter sous
différentes formes : roche ou poudre pour la chaux vive ; poudre,
suspension dans l'eau (lait de chaux) ou pâte pour la chaux
hydratée. Décarbonatation, hydratation, re-carbonatation...Le
cycle de vie de ce matériau lui vaut sa désignation
d'aérienne. En effet, à température habituelle,
l'absorption de gaz carbonique après hydratation permet à la
chaux de revenir à l'état calcaire initial. Enfin, il est
naturel, affluent et polyvalent, en plus de ses propriétés
physico-chimiques (basicité, surface spécifique,
réactivité etc.). La chaux est toujours utilisée dans de
nombreux secteurs comme l'agriculture, la chimie, l'industrie du verre, sans
oublier la construction : traitements de sols, traitements de coproduits,
traitements de granulats en carrières, ou dans les travaux souterrains
(activateur de prise). Enfin, on la retrouve dans les chantiers de
dépollution des sols et le conditionnement des boues.
4.2. Les liants hydrauliques
Les liants hydrauliques sont fabriqués en cimenterie
et obtenus principalement par broyage ou mélange de différents
matériaux, tels que le clinker de ciment, le laitier vitrifié de
haut fourneau et/ou de cendres volantes et d'un catalyseur / activant de prise.
Les liants hydrauliques sont des produits qui, au contact de l'eau, s'hydratent
en donnant naissance à des espèces cristallines non solubles, qui
rassemblent et maintiennent les éléments granulaires du sol.
Cette réaction, appelée prise hydraulique, confère au sol
une cohésion permanente qui dépend de la nature du
matériau, du type de liant, de la quantité introduite, de la
compacité initiale du sol, de la température du milieu et de
l'âge du mélange.
Ce sont des mélanges qui sont composés de
produits très variés, en proportion variables :
- des matériaux hydrauliques faisant prisent au
contact d'eau: clinker Portland, cendres volantes, etc.
- des matériaux pouzzolaniques faisant prise en
présence d'eau à pH élevé (pH>12) comme les
laitiers de hauts-fourneaux, les cendres volantes à base de silice ou
d'aluminium, ou les pouzzolanes naturelles (la pouzzolane est une roche
volcanique possédant de bonnes qualités d'isolation thermique)
- si nécessaire, un ou plusieurs activant dont le
rôle est l'élévation du pH du milieu pour déclencher
ou accélérer la prise hydraulique des matériaux
pouzzolaniques.
- différents ajouts éventuels destinés
à conférer aux liants des propriétés
spécifiques comme par exemple la cinétique de prise.
Les liants hydrauliques concernés par la technique du
traitement des sols sont respectivement les ciments et les liants
spéciaux routiers. Les ciments sont des liants hydrauliques dont les
caractéristiques sont conformes à des normes établies,
pour la plupart de longue date, sur la base d'une grande expérience.
Cela apporte une garantie notable sur leurs propriétés et leur
homogénéité.
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