COMPORTEMENT MÉCANIQUE ET PHYSICO-CHIMIQUE DES BÉTONS DE SOL SOUMIS A HAUTE TEMPÉRATURE

Le béton de sol est un matériau issu du mélange du sol avec un liant hydraulique. Il est une solution envisageable aujourd'hui dans le domaine de la construction pour les ouvrages de faibles résistances en compression comme le renforcement des sols de fondation pour chaussées, les écrans d'étanchéités, les aménagements extérieurs pour parking (dallage), les écrans de soutènements des terres. Ce matériau est réalisé in situ en utilisant le sol en place dans le cadre des projets de construction et contrairement au béton ordinaire, son utilisation permet de réduire l'empreinte carbone liée au transport des granulats jusqu'aux sites de construction. Au regard de sa porosité très élevée de l'ordre de 25 à 65 % (Denies et al., 2012), les ouvrages en béton de sol sont sujets à d'importants désordres affectant leurs stabilités lorsqu'ils sont exposés à la haute température, aux cycles H/S et à la carbonatation. Face à la large gamme des produits cimentaires qui existent sur le marché, à la variabilité de la nature du sol et de sa granulométrie, il est important d'avoir une meilleure compréhension des propriétés physico-mécaniques du béton de sol, au travers d'études en laboratoire afin d'évaluer ces performances. C'est dans cette optique d'amélioration sa compréhension, que ce travail de recherche vise à étudier le comportement mécanique et physico-chimique des bétons de sol soumis à haute température et sa durabilité. Pour ce faire, nous avons utilisé deux sols naturels (la latérite et le sable argileux) et trois types de liant : le CEM I 52.5, le CEM II 42.5 et le CEM III 32.5. Le travail expérimental effectué vise tout d'abord à caractériser les différents constituants du béton de sol (sols et ciments). Puis, formuler le béton de sol pour différents dosages (150, 200, 250, 300 kg/m3) et pour une ouvrabilité constante comprise entre 32 et 33 cm correspondant à un béton de sol autoplaçant. Par la suite, une caractérisation physique (masse volumique, teneur en air occlus, …) puis mécanique (compression uni-axiale, module d'élasticité statique, …) du béton de sol a été effectuée. Ces caractérisations ont été complétées par une étude minéralogique (DRX) et microstructurale (MEB). Des essais de durabilités (Cycles H/S et carbonatation) et à haute température ont été effectuées sur les éprouvettes de béton de sol maturés à 90 jours dans l'eau où s'en est suivie une caractérisation physico-chimique et mécanique. Les résultats obtenus de la résistance en compression montrent des valeurs plus élevées pour les formulations avec du CEM III 32.5, suivit du CEM I 52.5 et en fin du CEM II 42.5. Les valeurs de porosité sont comprises entre 43 et 62% et sont plus faibles pour les formulations avec du CEM III 32.5, suivit du CEM I 52.5 et en fin le CEM II 42.5. A haute température, les formulations faites avec du CEM I 52.5 ont une meilleure tenue que les formulations avec du CEM II 42.5 et du CEM III 32.5. L'objectif étant de proposer des formulations stables pour différentes applications.