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Communication Dans Un Congrès Année : 2024

Mechanical features of stabilized soils with low cement content

Caractéristiques mécaniques des sols faiblement traités au ciment

Résumé

Soil chemical stabilization with cement is a common technique to enhance the engineering and mechanical properties of in situ soils according to stress rates imposed by civil engineering projects. Usually, moderate quantities of cement are used, around 5 to 10% of the dry material. However, cement manufacturing is one of the biggest sources of greenhouse gas emissions, specifically carbon dioxide. For this reason, reducing cement content by a few percent in geotechnical structures built with cement stabilized soils (CSS) has a high environmental interest, particularly in view of the involved volumes of material. This work aims to contribute to a better understanding of the mechanical characteristics of stabilized soils with low cement contents. First, the mechanical behavior of a soil treated with 3% cement was studied for several curing times. Next, measured fracture parameters were correlated. Finally, these measurements were used to characterize the Mohr-Coulomb (MC) failure criterion. Results showed a high correlation between compressive and MC parameters. An alternative method for estimating MC parameters for CSS based on tensile and compressive properties was successfully checked. The proposed approach can be used to determine design parameters for geotechnical structures.
Dans les projets de Génie Civil, le traitement des sols au ciment est une technique courante pour améliorer les propriétés techniques et mécaniques des sols en place. En général, les quantités de ciment utilisé sont modérées, de l’ordre de 5 et 10 % du matériau sec. Toutefois, la fabrication du ciment est l'une des sources d’émission les plus importantes de gaz à effet de serre et en particulier de dioxyde de carbone. C’est pourquoi, réduire de quelques pourcent la teneur de ciment dans les structures géotechniques réalisées avec des sols traités présente un intérêt environnemental certain, notamment en raison des volumes de matériau impliqué. Ce travail vise à contribuer à une meilleure compréhension des caractéristiques mécaniques des sols faiblement traités. Pour commencer, le comportement mécanique d'un sol traité avec 3% de ciment a été étudié pour plusieurs temps de cure. Ensuite, les liens entre les différents paramètres de rupture mesurés ont été établis par corrélation. Enfin, ces mesures ont permis de caractériser le critère de rupture de Mohr-Coulomb. Les résultats ont montré une forte corrélation entre les paramètres de compression et les paramètres de MC. Une méthode alternative d'estimation des paramètres MC pour le CSS basée sur les propriétés de traction et de compression a été vérifiée avec succès. L'approche proposée peut être mise en œuvre pour obtenir les paramètres de dimensionnement des structures géotechniques.
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hal-04685733 , version 1 (05-09-2024)

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Mario Castaneda-Lopez, Thomas Lenoir, Luc Thorel, Jean-Pierre Sanfratello. Mechanical features of stabilized soils with low cement content. ECSMGE 2024 - XVIII European conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Portuguese Geotechnical Society, Aug 2024, Lisbonne, Portugal. pp.375-379, ⟨10.1201/9781003431749⟩. ⟨hal-04685733⟩
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