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Étude expérimentale sur la formulation des sols-ciment en contexte québécois

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Bernier Racine, Marc-Antoine (2018). Étude expérimentale sur la formulation des sols-ciment en contexte québécois. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le présent projet de recherche vise l’étude de la technologie des sols-ciment appliquée au contexte routier québécois. Celle-ci est motivée par les méconnaissances de la technologie et les recommandations antérieures d’explorer une approche d’auscultation in situ, soit l’essai de portance à la plaque française (NF P 94-117-1). Pour ce faire, une revision de la littérature est réalisée afin d’associer les besoins de conception typiquement québécois aux méthodes de conception à l’échelle internationale, aux facteurs d’influence et aux moyens expérimentaux. L’expérimentation fut réalisée dans le cadre d’un partenariat industriel, sur un sol composé de 67% de sable et de silt et de 33% de pierres concassées.

Les résultats réaffirment l’influence notable du traitement sur l’amélioration des propriétés physiques du sol récepteur. La grande hétérogénéité du traitement en chantier fut constatée par les essais in situ. L’étude en laboratoire et la littérature relèvent l’importance de la minéralogie, les propriétés chimiques du sol et de ses proportions granulaires. La teneur en eau et le dosage en ciment sont tous les deux des paramètres à l’influence majeure sur la détermination du dosage optimal. Il fut remarqué que le dosage, en ciment et en eau, et le compactage autour de l’optimum Proctor permettent d’atteindre les meilleures performances en résistances à la compression, au CBR et aux cycles d’altération par gel-dégel et séchagemouillage. Le mélange offrant ces meilleures performances est celui composé de 7% de ciment pour 12,7% d’eau.

Les méthodes ASTM D559 et D560 d’essai au séchage-mouillage et au gel-dégel ne sont pas recommandées comme seuls indicatifs pour conclure à la durabilité du traitement. De plus, l’essai de portance à la plaque française (NF P 94-117-1) est recommandé au détriment de l’essai à la plaque américaine (ASTM D1195 et D1196) pour sa rapidité d’exécution. Le traitement aux liants hydrauliques est recommandé pour le context québécois comme alternative de réhabilitation des sols en place afin d’améliorer les performances mécaniques et diminuer les coûts de relocalisation des matériaux. Finalement, une étude du dosage optimal et une planche de référence sont nécessaires et fortement recommandées.

Titre traduit

Experimental study on soil-cement formulation in the Quebec context

Résumé traduit

This research project focuses on the study of the soil-cement technology applied to the Quebec road environment. This is motivated by the lack of knowledge of the technology and the previous recommendations to explore an in situ approach, the French plate bearing test (NF P 94-117-1). To do this, a revision of the literature is carried out in order to associate the needs of typical Québécois design with design methods at the international level, influence factors and experimental means. The experimentation was carried out as part of an industrial partnership on a soil combined with 67% sand and silt, as well as 33% crushed lime stone.

The results reaffirm the significant influence of treatment on the improvement of the physical properties of the receiving soil. The great heterogeneity of the on-site treatment was found by the in situ observations. The study in the laboratory and the literature report the importance of mineralogy, the chemical properties of the soil and its granular proportions. The water content and the cement dosage are both parameters with major influences on the determination of optimal dosage. It was noted that the dosage and compaction around the Proctor Optimum achieves the best performance in compression resistance, CBR and alterations by freeze-thaw and drying-wetting cycles. The mixture offering these best performances is equivalent to a dosage composed of 7% cement for 12.7% water.

Test methods following ASTM D559 and D560 for drying-wetting and freezing-thawing are not recommended for solely conclude on the durability of the treatment. In addition, the French plate bearing test (NF P 94-117-1) is recommended to the detriment of the American plate bearing test (ASTM D1195 and D1196) for its rapidity of execution. Treatment with hydraulic binders is recommended for the Quebec context as an alternative to rehabilitate the soils in place in order to improve the mechanical performance and reduce the costs of relocating materials. Finally, the need for a study of optimal dosage and in situ reference tests are strongly recommended.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire en génie de la construction". Comprend des références bibliographiques (pages 177-184).
Mots-clés libres: sol-ciment, traitement hydraulique, chaussée, conception, réhabilitation
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Assaf, Gabriel J.
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 19 févr. 2019 17:09
Dernière modification: 19 févr. 2019 17:09
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2202

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