Stabilisation du sol

La chaux peut être utilisée pour traiter les sols afin d’améliorer leur maniabilité et leurs caractéristiques de charge dans un certain nombre de situations. La chaux vive est fréquemment utilisée pour sécher les sols humides sur les chantiers de construction et ailleurs, réduisant les temps d’arrêt et offrant une surface de travail améliorée. Une utilisation encore plus importante de la chaux est dans la modification et la stabilisation du sol sous les routes et les projets de construction similaires. La chaux peut augmenter considérablement la stabilité, l’imperméabilité et la capacité de charge de la plate-forme. La chaux vive et la chaux hydratée peuvent être utilisées à cet effet. L’application de chaux aux sous-niveaux peut fournir des propriétés d’ingénierie considérablement améliorées.

Modification du sol:

La chaux est un excellent choix pour la modification à court terme des propriétés du sol. La chaux peut modifier presque tous les sols à grains fins, mais l’amélioration la plus spectaculaire se produit dans les sols argileux de plasticité modérée à élevée. La modification se produit parce que les cations de calcium (KAT-eye-əns) fournis par la chaux hydratée remplacent les cations normalement présents à la surface du minéral argileux, favorisés par l’environnement à pH élevé du système chaux-eau. Ainsi, la minéralogie de surface de l’argile est modifiée, produisant les avantages suivants:

• Réduction de la plasticité;
• Réduction de la capacité de rétention d’humidité (séchage);
• Réduction de la houle;
• Amélioration de la stabilité; et
• Capacité à construire une plate-forme de travail solide.

Stabilisation du sol:

La stabilisation du sol se produit lorsque de la chaux est ajoutée à un sol réactif pour générer un gain de résistance à long terme par une réaction pouzzolanique. Cette réaction produit des hydrates de silicate de calcium stables et des hydrates d’aluminate de calcium lorsque le calcium de la chaux réagit avec les aluminates et les silicates solubilisés dans l’argile. La réaction pouzzolanique à long terme peut se poursuivre pendant une très longue période, voire des décennies as tant que suffisamment de chaux est présente et que le pH reste élevé (supérieur à 10). En conséquence, le traitement à la chaux peut produire des gains de résistance élevés et durables. La clé de la réactivité et de la stabilisation pouzzolaniques est un sol réactif, un bon protocole de conception du mélange et des pratiques de construction fiables.

Avantages de la stabilisation du sol

La chaux augmente considérablement les valeurs du module de résilience du sol (d’un facteur 10 ou plus dans de nombreux cas). De plus, lorsque de la chaux est ajoutée au sol, les utilisateurs constatent des améliorations substantielles de la résistance au cisaillement (d’un facteur 20 ou plus dans certains cas), une résistance continue au fil du temps, même après des périodes de dommages environnementaux ou de charge (cicatrisation autogène) et une durabilité à long terme sur des décennies de service, même dans des conditions environnementales sévères.

Avantages économiques à court et à long terme

À court terme, la contribution structurelle des couches stabilisées à la chaux dans la conception des chaussées peut créer des alternatives de conception plus rentables. Un récent projet inter-États en Pennsylvanie, par exemple, a commencé avec une approche de conception traditionnelle de 29,3 millions de dollars. Une autre conception utilisant la stabilisation de la chaux, conforme aux conceptions mécanistes et empiriques AASHTO, n’a coûté que 21,6 millions de dollars, soit plus de 25% d’économies. Les économies provenaient du traitement du matériau de la plate-forme existante avec de la chaux, plutôt que d’enlever le matériau et de le remplacer par un matériau granulaire; et des couches plus minces de revêtement souple pour l’alternance stabilisée à la chaux en raison de la résistance accrue de la base stabilisée à la chaux. À plus long terme, la stabilisation de la chaux offre des avantages de performance qui réduisent les coûts de maintenance. À titre d’exemple, la stabilisation d’un sous-sol argileux natif de 8 pouces avec de la chaux dans le cadre d’un projet de revêtement asphalté peut réduire les coûts du cycle de vie de 30 ans de 24,49 $ à 22,47 per par cour carrée. En plus de la stabilisation des nouveaux matériaux, la chaux est un excellent choix pour la remise en état des bases routières. Alors que de plus en plus d’entités gouvernementales choisissent de récupérer les bases routières existantes plutôt que de les remplacer, cette utilisation de la chaux deviendra encore plus importante.