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Thèse_version_finale_du_15_août_2014.pdf
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- (fr) L’utilisation des latérites comme matériaux de construction dans les pays tropicaux, notamment dans les remblais routiers et les digues de retenue de rejets miniers est fortement accrue. Après leur mise en place dans les parcs à résidu pour endiguer les rejets miniers afin d’éviter la pollution diffuse dans l’environnement, ces matériaux latéritiques sont soumis à des sollicitations complexes qui peuvent influencer de manière très importante leurs propriétés hydromécaniques. Dans la plupart des cas de ruptures des digues, le claquage hydraulique est la cause principale évoquée. Plusieurs auteurs ont analysé les propriétés des sols sous sollicitations mécanique et hydrique. Toutefois, ces analyses ne tiennent pas compte de l’influence chimique du liquide percolant la matrice de sol chimisorbé. Ce travail analyse le comportement hydromécanique des latérites compactées et percolées par des effluents liquides de nature chimique différente. L'eau déminéralisée a été prise comme référence. Les tests ont inclus les mesures de la compressibilité, de la résistance au cisaillement et de la conductivité hydraulique saturée quand les éprouvettes ont été saturées avec les différents liquides (eau déminéralisée et effluents liquides émanant des concentrateurs.). Un vaste programme expérimental de laboratoire a donc été effectué pour déterminer les propriétés hydromécaniques des sols latéritiques non pollués et de ceux contaminés par les effluents des concentrateurs. Les résultats montrent que les effluents liquides émanant des concentrateurs affectent les limites d’Atterberg, les paramètres de compressibilité et de résistance au cisaillement. Les caractéristiques chimiques et la conductivité hydraulique saturée des sols latéritiques compactés dans les digues de retenue des rejets miniers sont sensiblement affectées. L’effluent liquide acide diminue la limite de liquidité, par contre la limite de liquidité (wL) subit une légère augmentation dans l’effluent liquide basique. Concomitamment nous avons observé une augmentation de l’indice de plasticité pour l’effluent acide et une diminution de l’étendue de la zone plastique pour l’effluent basique. La conductivité hydraulique saturée varie dans le même sens, elle croît pour les éprouvettes percolées par l’effluent liquide acide. Pour des éprouvettes compactées à la même densité de l’optimum Proctor normal, la compressibilité est grande pour le sol latéritique saturé par l’effluent liquide acide, la cohésion effective décroît et l'angle de frottement interne effectif croît. Les mesures de pH de sol latéritique contaminé avec l’effluent liquide basique ont indiqué une légère augmentation de valeurs de pH. Ceci est aussi accompagné d’une légère augmentation de la capacité d'échange cationique du sol. L'effet des succion et densité initiales avant l'imbibition a aussi été examiné. Ces analyses révèlent que les sols latéritiques sont susceptibles à l’effondrement lors du passage de l’état partiellement saturé à l’état saturé, (sur chemin de mouillage). Cependant, des changements structurels causés par la saturation et la densité initiales des éprouvettes semblent être plus importants pour expliquer le comportement volumétrique et déviatorique que l'interaction chimique. Le travail présente enfin une modélisation qui débouche sur des modèles mathématiques de prédiction de la compressibilité, et de la perméabilité des sols latéritiques compactés. Ces modèles mathématiques se basent sur les paramètres d’état et les paramètres mécaniques.
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