Amélioration des performances mécaniques de matériaux de fondations routières par calcification chimique

Les techniques courantes de construction et de réhabilitation des chaussées reposent sur l'amélioration de l'état géotechnique des matériaux routiers au moyen du compactage ou par l'ajout d'un liant chimique. Malgré leur grande efficacité sur le plan technique, ces opérations de stabilisation mécanique et chimique demeurent coûteuses et engendrent parfois un impact sur l'environnement. Pour pallier ces contraintes, la recherche de solutions alternatives pouvant s'inscrire pleinement dans le contexte du développement durable est en plein essor. Parmi ces solutions, la stabilisation par calcification chimique a très récemment fait son apparition avec le principe de renforcer le sol en place par le biais de précipités chimiquement produits. La calcification chimique consiste à introduire, dans la matrice du sol, des produits réactifs susceptibles de générer une réaction indispensable à la précipitation de carbonate de calcium. Localisés aux points de contact des grains, ces précipités forment des ponts de cimentation liant les particules de sol entre elles de sorte à améliorer leurs caractéristiques mécaniques. Dans cette étude, quatre réactions chimiques potentielles sont impliquées dans le mécanisme de précipitation envisagé. Ces réactions se différencient par la nature des produits chimiques utilisés en tant que sources de calcium et de carbonates.

Abstract

Common pavement construction and rehabilitation techniques are based on improving the geotechnical state of road materials through compaction or addition of a chemical binder. Despite their high technical efficiency, these mechanical and chemical stabilization operations remain costly and can sometimes impact the environment. To overcome these constraints, the search for alternative solutions that can be fully integrated into the context of sustainable development is booming. Among these solutions, the stabilization by chemical calcification has very recently appeared with the principle of strengthening the soil in place by means of chemically produced precipitates. Chemical calcification involves the introduction into the soil matrix of reagents capable of generating an indispensable reaction to calcium carbonate precipitation. Located at grain contact points, these precipitates form cement bridges that bind soil particles together to improve their mechanical characteristics. In this study, four potential chemical reactions are involved in the proposed precipitation mechanism. These reactions differ in the nature of the chemicals used as sources of calcium and carbonates.