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Excavabilité à la pioche des matériaux granulaires traités avec un liant hydraulique à l’aide d’un essai de poinçonnement

Publié en septembre 2016 et mis à jour en juin 2022
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Les matériaux autocompactants, sous l’effet de la gravité, semblent être la réponse pour le comblement des tranchées. Mais comment quantifier leur excavabilité à la pioche pour les futures opérations de maintenance des réseaux.

L'ouvrage en quelques mots

Intérêt des matériaux granulaires traités au liant hydraulique pour combler les tranchées

Malgré l’existence de règles de l’art bien définies, les tranchées remblayées classiquement présentent encore, en proportion importante, une défaillance de comportement dans le temps, liée essentiellement à une insuffisance de compactage lors de leur remblayage, notamment en milieu urbain.

Des matériaux fluides de remblaiement dits autocompactants sont apparus dans le début des années 90. Ils constituent une réponse pertinente à la problématique de remplissage de tranchées pour les réseaux. Ils contiennent un liant hydraulique et se mettent en place par simple déversement, sous le seul effet de la gravité. Ils ne nécessitent ainsi aucun compactage et leur portance est assurée par la prise du liant qu’ils contiennent.

La prise du liant se prolonge dans le temps et conduit à une augmentation des performances mécaniques du matériau. Cependant, les exploitants ont également la nécessité de pouvoir accéder rapidement à leurs réseaux, pour des opérations de maintenance ou de densification, par exemple.

Si dans un premier temps l’exploitant peut utiliser des moyens mécaniques d’excavation lourds, à l’approche du réseau il est souvent nécessaire de pouvoir intervenir manuellement pour éviter de l’endommager.

 

Excavabilité d’un matériau autocompactant à la pioche

L’excavabilité du matériau autocompactant à la pioche est donc une propriété primordiale pour l’exploitant, afin de disposer d’une garantie d’accès à son ouvrage et de tout au long de sa vie.

Même si la notion est intuitive, il n’existe pas dans la littérature technique de définition précise et quantitative de l’excavabilité. L’absence de critère fiable et pertinent constitue alors un frein à l’utilisation des matériaux autocompactants, puisqu’il devient difficile pour les opérateurs de réseaux de les prescrire, ou pour les fournisseurs de matériaux de justifier leur excavabilité.

 

Le guide Évaluation de l’excavabilité à la pioche des matériaux granulaires traités avec un liant hydraulique à l’aide d’un essai de poinçonnement décrit comment quantifier et mesurer l’excavabilité d’un matériau autocompactant à la pioche sur la base d’une approche performantielle validée, dans l’objectif de faciliter le dialogue entre prescripteurs et fournisseurs de de type de matériaux.

Pour en savoir plus sur l'ouvrage

  • Thierry Sedran, Ifsttar (direction)
  • Éric Gennesseaux, Ifsttar
  • Michel Hardy, Engie Lab

Les matériaux granulaires traités avec un liant hydraulique présentent un intérêt certain en comblement de tranchées, et notamment pour éviter les problèmes de post-compactage. Dans un grand nombre de cas, ces matériaux doivent toutefois rester faciles à excaver à la pioche, pour que les gestionnaires puissent intervenir sur leurs réseaux, rapidement et en toute sécurité.

Ce guide décrit comment quantifier et mesurer cette excavabilité à la pioche. Il montre que le critère de résistance à la compression traditionnellement utilisé n’est pas adapté et propose un essai de poinçonnement bien plus pertinent.

Issu du travail de deux thèses, ce guide devrait permettre de faciliter le dialogue entre prescripteurs et fournisseurs de matériaux traités au liant hydraulique pour tranchées excavables, sur la base d’une approche performantielle validée.

  • Chapitre 1. Contexte et objet du guide
    • 1.1 Les matériaux traités aux liants hydrauliques, une solution pour le remplissage des tranchées pour les réseaux
    • 1.2 Une nécessité : maintenir l’excavabilité des matériaux à la pioche
    • 1.3 Un frein : pas de définition précise de l’excavabilité
    • 1.4 Objet du guide
  • Chapitre 2. Définition quantitative et évaluation de l’excavabilité
    • 2.1 Un critère pertinent : le volume de matériau excavé
    • 2.2 Travail fourni par un coup de pioche
    • 2.3 Le critère classique de la résistance à la compression n’est pas suffisant
    • 2.4 Un modèle géométrique simple pour prédire le volume excavé
    • 2.5 Un essai de poinçonnement pour prédire l’enfoncement de la pioche
  • Chapitre 3. Réalisation de l’essai de poinçonnement
    • 3.1 Confection des éprouvettes
    • 3.2 Réalisation de l’essai
    • 3.3 Démoulage et nettoyage des moules
    • 3.4 Traitement des données
    • 3.5 Compte rendu d’essai
  • Chapitre 4. Prise en compte de l’évolution à long terme des matériaux
  • Références
  • Annexes
  • Liste des figures

Ifsttar et Engie, Évaluation de l’excavabilité à la pioche des matériaux granulaires traités avec un liant hydraulique à l’aide d’un essai de poinçonnement, Marne-la-Vallée : Ifsttar, 2016, techniques et méthodes, GTI3, 36 pages, ISBN 978-2-85782-719-1

Fiche d'identité de l'ouvrage

Titre :Évaluation de l’excavabilité à la pioche des matériaux granulaires traités avec un liant hydraulique à l’aide d’un essai de poinçonnement
Auteurs :Ifsttar & Engie
Éditeur :IFSTTAR
Collection :Les collections de l'IFSTTAR
Référence :GTI3
ISBN :978-2-85782-719-1
Édition :Fichier pdf en libre accès
Licence :CC BY-NC-ND 4.0
Date de parution :Publié en septembre 2016
Nombre de pages :36 pages
Langue :Français
Mots clés :matériaux à faible résistance, matériaux autocompactants, matériaux cimentaires, excavation, excavabilité, pioche, test de poinçonnement, tranchée
Contact :librairie(at)univ-eiffel.fr