Article de recherche / Research Article

Un nouveau dispositif pour la caractérisation du retrait et du gonflement des sols argileux

A new device to analyse the shrinkage and swelling of clayey soils

¹ INERIS, Parc Technologique Alata, 60550 Verneuil-en-Halatte, France
² B2R, Institut Polytechnique LaSalle Beauvais, Département Géosciences, 19, rue Pierre-Waguet, 60000 Beauvais, France
³ CentraleSupélec, Laboratoire MSSMat, CNRS UMR 8579, Grande Voie des Vignes, 92295 Châtenay-Malabry cedex, France

^☆ Auteur correspondant : jean-bernard.kazmierczak@ineris.fr

Résumé

Les phénomènes de retrait et de gonflement des argiles induisent chaque année des dégâts sur les structures d’habitation. Leur compréhension et leur quantification constituent donc deux objectifs importants pour réduire la sinistralité. C’est dans ce contexte qu’a été développé, au sein d’un microscope électronique à balayage environnemental (MEBE), un nouveau dispositif pour caractériser le retrait et le gonflement de matériaux argileux. Il permet d’établir la relation qui lie la variation de volume d’un micro-échantillon à sa variation de teneur en eau, très rapidement. Associé à un modèle analytique qui s’appuie sur des profils types de pénétration de la sécheresse dans le sol, ce nouvel essai permet d’estimer l’amplitude du tassement et/ou du gonflement attendu à l’échelle d’un ouvrage.

Abstract

Each year, the shrinkage and swelling of clays induce damages on housing structures. Their understanding and their quantifying constitute two important objectives to reduce damages. It is in this context that was developed a new device to characterise the swelling–shrinkage behaviour of these clayey materials within an Environmental Scanning Electron Microscope (ESEM). It allows to construct a relationship between the volume variation of a micro-sample and its water content variation in a very short time. Associated with an analytical model based on standard profiles of drought penetration in the soil, this new test allows to estimate the amplitude of settlement and/or swelling at the house scale.