interactions des fondations et des sols gonflants : pathologie ... - Pastel

Sols gonflants
Montmorillonite
Figure 1. Extension des minéraux argileux sur le territoire des États-Unis d’Amérique
Les minéraux très répandus comme la kaolinite, l’illite et la montmorillonite, qui
entrent dans la composition des argiles gonflantes, se rencontrent pratiquement dans
tous les pays cités et en proportions variables avec d’autres minéraux. Les particules
argileuses, qui proviennent de l’altération chimique des roches, différent
sensiblement de la composition des roches-mères, contrairement aux particules
issues de l’altération physique de ces mêmes roches.
Les sols contenant une grande quantité de particules argileuses sont peu
perméables et la quantité d’eau qui entre dans leur composition est supérieure au
volume de leurs pores car l’eau peut pénétrer à l’intérieur de leur réseau cristallin, ce
qui les fait gonfler lorsqu’ils se saturent.
Les proportions des différents types de minéraux exercent une plus grande influence
sur le comportement des argiles que leur saturation.
Le caractère et le degré d’interaction du sol argileux avec l’eau, comme la valeur du
potentiel de gonflement, dépendent de la structure du réseau cristallin, de la
structure des particules argileuses et de la capacité d’échange ionique des minéraux
(Lambe et Whitman, 1959, Deryagin et Nerpin, 1961, Chen, 1975, Filliat et al. 1981).
Les particules d’argile ont des épaisseurs très petites, comprises entre 2 µm pour la
kaolinite et 0,001 µm pour la montmorillonite, et leur structure particulière fait qu’elles
ont une surface spécifique importante, variant de 10 m 2 /g pour la kaolinite à 800 m 2 /g
pour la montmorillonite (Woodward-Clyde and Associates, 1967 ; Philipponnat,
1979).
De telles valeurs de la surface spécifique créent dans les sols argileux un fort
potentiel d’énergie libre de surface, qui provoque des phénomènes caractéristiques
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