Les sols-ciments à base de ciment, également connus sous le nom de sols renforcés, ont été utilisés pour la première fois en 1935. Depuis, le ciment Portland a permis de stabiliser les sols et les granulats pour des applications de chaussée sur des milliers de kilomètres de routes dans le monde entier. Plus de 85 ans plus tard, l’expérience collective a démontré que différents types de mélanges de sols renforcés peuvent être adaptés à des applications de chaussée spécifiques. Toutefois, les principes de base restent toujours les mêmes : le sol-ciment est simplement un liant hydraulique (ciment Portland ou ciment Portland mélangé à des ajouts cimentaires) mélangé à du terreau et/ou des granulats, ainsi qu’à de l’eau, et compacté pour être utilisé dans une structure de chaussée. Bien que partageant un processus chimique similaire, le sol renforcé diffère du béton de ciment Portland conventionnel par la consistance du matériau, la quantité de liant hydraulique nécessaire, les procédures de construction dans leur ensemble, la fonction et les exigences de résistance.
Le substrat cimenté (CTB) est constitué de granulats et éventuellement de terre locale qui sont mélangés avec du ciment Portland et de l’eau, puis compactés à une densité élevée pour former un matériau durci servant de couche structurelle dans une chaussée. Ce matériau peut être mélangé sur place ou dans un malaxeur ou une centrale à béton, puis transporté sur le chantier. Il a été démontré que les mélanges de CTB correctement réalisés améliorent la résistance de la couche de fondation, lient ensemble les matériaux à granulométrie variable, améliorent la résistance de la couche granulaire, offrent une durabilité à long terme et réduisent l’épaisseur des couches de la chaussée requise lors de la conception.
Au cours du processus de valorisation intégrale avec liant routier hydraulique (HRB), le revêtement bitumineux existant est pulvérisé et mélangé aux matériaux de base, de sous-base et/ou de plate-forme sous-jacents, qui sont mélangés à un HRB tel que le GU, le GUL ou le ciment mélangé pour créer une nouvelle base stabilisée. Une nouvelle surface est ensuite appliquée, fournissant une nouvelle structure de chaussée en utilisant les matériaux recyclés de la chaussée endommagée.
Les sols renforcés peuvent être divisés en quatre catégories principales :
- Sols modifiés au ciment (CMS) – un matériau traité avec une proportion relativement faible de ciment GU, GUL ou mélangé afin de modifier ses propriétés indésirables pour qu’il puisse être utilisé dans la construction de sous-fondations ou de fondations (c’est-à-dire séchage, réduction de la plasticité et stabilité). Il élimine également le besoin de découper et fournit une plate-forme de travail solide.
- Les sols de fondation stabilisés au ciment (CSS) – sont utilisés pour améliorer les propriétés techniques du sol de fondation en place afin qu’il se comporte de manière similaire ou supérieure à une base de granulats améliorée, non traitée, avec un appui uniforme. Ce type de stabilisation offre tous les avantages du CMS en plus de réduire la susceptibilité à l’humidité, la perméabilité, le potentiel de changement de volume et la plasticité, ainsi que d’améliorer la force portante de la plate-forme.
- Fondations traitées au ciment (CTB) – il s’agit de granulats qui contiennent parfois de la terre locale et qui sont incorporés à des ciments GU, GUL ou mélangés, et à de l’eau, puis compactés à une densité élevée pour former un matériau durci qui servira de couche structurelle à la chaussée. Le mélange peut être effectué sur place ou dans un malaxeur ou une centrale à béton, puis transporté sur le chantier. Il a été démontré que les mélanges de CTB bien conçus améliorent la résistance de la couche de fondation, lient ensemble les matériaux à granulométrie irrégulière, améliorent la résistance de la couche granulaire, offrent une durabilité à long terme et réduisent l’épaisseur des couches de chaussée requises dans la conception des chaussées.
- Valorisation intégrale (FDR) des chaussées en asphalte avec du ciment Portland – Le processus FDR-PC pulvérise le revêtement bitumineux existant et le mélange avec les matériaux sous-jacents de la base, de la sous-base et/ou de la plate-forme, qui sont incorporés au ciment GU, GUL ou mélangé pour créer une nouvelle base stabilisée. Un nouveau revêtement est ensuite appliqué, fournissant une nouvelle structure de chaussée en utilisant les matériaux recyclés de la chaussée endommagée.
Le tableau ci-dessous présente un résumé des quatre types de sols renforcés, y compris leur fonction, les types de matériaux stabilisés, les fourchettes typiques de teneur en ciment en poids sec et la résistance à la compression uniaxiale (UCS) prévue pour le matériau traité, en fonction des teneurs en ciment indiquées dans le tableau.
Résumé des types de sols renforcés utilisant des liants à base de ciment
Source: Guide to Cement-Stabilized Subgrade Soils, Mai 2020
Vous trouverez ci-dessous plusieurs ressources et documents clés sur l’entretien et la maintenance des chaussées en béton :
