Performances et avantages à long terme des ouvrages hydrauliques construits avec un traitement à la chaux
Lors de la XXIe Conférence internationale sur le contrôle technique des barrages à Cracovie, en Pologne, Federica Bertola, ingénieure d'application experte en chaux dans le domaine du génie civil chez Lhoist, a partagé de nouvelles informations sur le suivi à long terme des ouvrages hydrauliques traités à la chaux. Découvrez ci-dessous ses conclusions et explorez le rôle évolutif de la chaux dans le génie hydraulique.
Qu'est-ce qui explique l'intérêt croissant de la technique du traitement à la chaux dans la construction des ouvrages hydrauliques ?
"Les ouvrages hydrauliques tels que les digues, les levées ou les canaux doivent répondre à des exigences fonctionnelles spécifiques afin de garantir leur bon fonctionnement et d'assurer notre sécurité à tous. Ils doivent résister aux infiltrations à l’eau, à l'érosion et à des débits élevés. Au cours des deux dernières décennies, des recherches et des projets à grande échelle ont démontré que le traitement à la chaux contribue à répondre à ces exigences.
Le traitement à la chaux est une méthode de stabilisation des sols largement utilisée dans les travaux publics qui améliore la maniabilité, la capacité portante et la résistance des sols grâce à des réactions chimiques déclenchées par l'ajout de chaux vive calcique. Il permet d'utiliser des sols disponibles localement, de réduire le besoin de matériaux importés et de diminuer les coûts de transport. Par ailleurs, il simplifie la conception des ouvrages, tout en augmentant considérablement les propriétés mécaniques des sols, la résistance à l'érosion et la rentabilité globale. Ainsi, le traitement à la chaux a retenu l'attention des gestionnaires, des concepteurs et des entrepreneurs."
Qu'est-ce qui rend les sols traités à la chaux si efficaces dans ses applications ?
"L'un des principaux atouts de la chaux réside dans sa capacité à améliorer la maniabilité et les performances mécaniques des sols. En réduisant la plasticité et l’humidité des sols argileux, la chaux rend les sols plus faciles à manipuler et moins sujets au phénomène de retrait gonflement des argiles, ce qui permet d'obtenir des remblais plus stables et plus fiables. En complément, la construction des digues expérimentales et les suivis à long terme de ces structures ont permis de constater que la chaux améliore les fonctionnalités hydrauliques telles que l'érosion interne et la protection de la surface."
Le traitement à la chaux affecte-t-il la perméabilité du sol ?
"La perméabilité du sol traité à la chaux dans les digues étudiées s'est avérée comparable à celle du sol non traité, soit environ 10-9 m/s dans les digues expérimentales françaises. Les différentes campagnes de surveillance montrent que la perméabilité reste également stable dans le temps. Pour y parvenir, des conditions de mise en œuvre spécifiques ont été appliquées lors de la construction des digues. D’une part, le compactage des couches traitées à la chaux doit être réalisé à l'aide d'un compacteur à pieds de mouton et d’autre part que la teneur en eau du matériau se situe légèrement du côté humide de l’Optimum Proctor. "
Pouvez-vous expliquer les principes scientifiques qui permettent les effets à long terme d’un traitement à la chaux ?
"Tout à fait. Au fil du temps, la chaux réagit avec les minéraux argileux présents dans le sol argileux par le biais d'un processus appelé « processus pouzzolanique », formant des composés cimentaires durables. Cela améliore les propriétés mécaniques du sol, comme sa résistance à l’eau, au gel et à l’érosion. Tant que la chaux est présente dans la matrice du sol, le processus continue de renforcer le sol durant plusieurs décennies permettant d’allonger la durabilité de la structure."
Quelles conclusions le suivi à long terme a-t-elle permis de tirer concernant les structures traitées à la chaux ?
"Aujourd’hui, nous disposons de plus de 20 ans d’expérience ce qui nous a permis de recueillir des données très enrichissantes. Celles-ci ont permis aux ingénieurs de démontrer tous les bénéfices à long terme que procurent la technique du traitement à la chaux dans les ouvrages hydrauliques. En parallèle, la surveillance en continu permet de suivre l’amélioration des performances dans des conditions réelles d'exposition et dans le temps.
Dans le cadre du projet DigueELITE, un travail de longue haleine a été réalisé afin de compiler tous les retours d’expériences sur la durabilité et la résistance des structures hydrauliques traitées à la chaux. Un résumé complet du projet a récemment été publié et offre des conseils pratiques aux propriétaires d’ouvrage hydraulique, aux concepteurs et aux entrepreneurs."
En conclusion, le traitement à la chaux s’avère être une solution fiable et rentable pour améliorer les performances des ouvrages hydrauliques. Sa capacité à améliorer les propriétés du sol, à simplifier la construction et à garantir une durabilité à long terme en fait un outil précieux pour les ingénieurs et les parties prenantes du projet. L'intérêt pour le traitement à la chaux ne cessant de croître, celui-ci est appelé à jouer un rôle de plus en plus important dans la construction d'infrastructures résilientes pour l'avenir.
