Influence Des Eaux Acides Sur Le Gonflement Des Marnes

Résumé: matières organiques, …), leurs propriétés physiques, minéralogique et mécaniques dépendant de la nature des assemblages minéraux notamment argileux. Donc certains de ces sols développent des phénomènes sérieux tel que le gonflement. Le travail présenté dans ce mémoire, consacré aux comportements gonflant différés des sols marneux naturel et acidifiés, avait pour but de mieux comprendre les mécanismes régissant le développement des déformations dues au gonflement de ce matériau et le rôle des acides sur ce phénomène. Dans ce travail, une étude en laboratoire du gonflement d’un sol marneux est présentée. Cette étude est composée de deux grandes parties : - Une partie bibliographique qui concerne une synthèse de la recherche effectuée sur les grands titres de ce travail : Le matériau marneux, Le phénomène de gonflement et Les eaux acides. Cette partie a permis de récolter les informations utiles à la compréhension des entités de ce travail et les base des différents essais de gonflement au laboratoire ainsi que de comprendre la relation entre les paramètres de ce phénomène et les caractéristiques géotechniques du sol. - Une seconde partie qui porte sur l’étude expérimentale. Cette étude est menée sur deux types de sols : sols naturel et sol soumis aux acides sulfuriques ou nitrique ou encore mélanges de ces substances. Elle a été effectuée avec deux types d’essais : les essais d’identification du sol seul et les essais de gonflement libre et avec chargement à l’oedomètre des différents sols (avec ou sans acides). La caractérisation géotechnique du sol effectuée a permis d’identifier le sol étudié et de déterminer son potentiel de gonflement ainsi que celui des sols acidifiés en utilisant les paramètres géotechniques du sol. De plus, les essais à l’oedomètre ont concerné 07 échantillons de sols naturel et à différentes concentrations d’acides et d’humidité. Ils ont montré d’importantes différences de manifestation qui traduit le rôle des acides dans le phénomène de gonflement. Soupçonner préalablement le potentiel de gonflement d’un site avant les essais mécaniques, à l’aide des caractéristiques du sol, a permis de constater que les sols mélangés aux acides montrent un comportement gonflant faible à celui du sol naturel sans acides. En gonflement libre et avec chargement à l’oedomètre, le comportement des sols avec acides est notamment caractérisé par une réduction des paramètres de gonflement. Cette diminution de la pression de gonflement principalement est plus importante en présence de quantités importantes d’eau et de sulfates notamment. Par ailleurs, ces essais ont montré que la marne seule ou avec les différents mélanges des acides ont une aptitude similaire ou importante au gonflement. Ces essais de gonflement à l’oedomètre libre ou avec chargement ont mis en évidence l’influence des acides ajoutés sur le comportement gonflant du sol. Cette observation est jugée de plus importante pour les acides employés séparément essentiellement les sulfates qui joue un rôle très important dans la réduction de la pression de gonflement. En effet, cet acide a plutôt tendance à annuler cette pression. Contrairement aux différents mélanges de ces acides, les sols qui les comportent montre un comportent semblable ou important (dans le cas du gonflement libre pour le mélange aux nitrates dominant) que celui de ce sol naturel sans acides. Les résultats de ces études directes (à l’oedomètre) ou indirectes (par les caractéristiques du sol) du gonflement des marnes naturelles et soumises à de différents acides montrent de différents comportements gonflants pour la marne naturelle sans acides et les marnes comportant des acides. Les marnes avec acides essentiellement séparés ont un gonflement plus faible que la marne seule ou mélangée avec l’ensemble de ces acides. Cela s'explique par le fait que le gonflement inclut plusieurs phénomènes physiques, chimiques et mécaniques d'interaction du sol et de l'eau, imbriqués à différentes échelles. Les minéraux argileux de la marne sont des composants réactifs avec l’eau et très sensibles aux variations du PH du sol ce qui diminue sa plasticité ainsi sa pression de gonflement. L’autre constituant de la marne qui est le calcaire a une réaction importante avec l’eau et les acides. En milieu acide, le CaCO3 se convertit en bicarbonate de calcium Ca(HCO3)2 sous l’effet de l’acide carbonique (H2CO3). Les réactions chimiques se produisant entre les minéraux du matériau marneux, détruisent les liaisons entre les composants de la marne, ce qui induit une diminution du comportement gonflant de ce matériau. Ces différentes interactions chimiques à l’échelle microscopique sont à l’origine des différentes manifestations macroscopiques des marnes possédant les acides au phénomène de gonflement

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