Projet de Fin d'Etudes

Valérie Loubès

Description

Niveau: Supérieures
Projet de Fin d'Etudes 2007 : Valorisation de cendre volante de papeterie en techniques routières Laboratoire Central Ciry-Salsogne – Eiffage Travaux Publics Tutrice : Valérie Loubès, responsable des études de Chimie et d'Environnement Professeur : Pierre Regenass, professeur ENSAM DAILLY Jonathan 5ème année Génie Civil INSA de Strasbourg Juin 2007

• teneur en sulfates


• acceptabilité de déchets et de matériaux en techniques routières


• hydraulique routier


• cendre volante


• valorisation des cendres de golbey en remblai


• base de cendre volante de golbey


• conclusion sur la formulation de liants hydrauliques

Sujets

• Lefèvre
• Flamant
• Loubès-Bernac
• Bonneau
• Eiffage
• Antoine

Informations

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Extrait

Projet de Fin dEtudes 2007 : Valorisation de cendre volante de papeterie en techniques routières

Laboratoire Central Ciry-Salsogne  Eiffage Travaux Publics

Tutrice: Valérie Loubès, responsable des études de Chimie et dEnvironnement

Professeur: Pierre Regenass, professeur ENSAM

DAILLY Jonathan 5 ème année Génie Civil INSA de Strasbourg

Juin 2007

Sommaire

Remerciements........................................................................................................................... 5 Présentation de lentreprise........................................................................................................ 6 1. Eiffage................................................................................................................................ 6 1.a. Historique.................................................................................................................... 6 1.b. Le groupe..................................................................................................................... 6 2. Eiffage Travaux Publics..................................................................................................... 6 2.a. Historique.................................................................................................................... 7 2.b. Chiffres clés................................................................................................................. 7 2.c. La Qualité.................................................................................................................... 8 2.d. Recherche et Développement...................................................................................... 8 2.e. Le Laboratoire Central de Ciry.................................................................................... 8 Introduction................................................................................................................................ 9 Chapitre I : Méthodes............................................................................................................... 10 I.1. Liants Hydrauliques Routiers........................................................................................ 10 I.1.a. Critères de conformité d'un liant hydraulique routier............................................. 10 I.1.b. Exigences mécaniques............................................................................................ 11 I.1.c. Exigences physiques............................................................................................... 12 I.1.d. Teneur en sulfates................................................................................................... 12 I.2. Sols traités aux liants hydrauliques................................................................................ 12 I.2.a. Identification du sol................................................................................................. 13 I.2.b. Comportement du sol traité avec un liant hydraulique........................................... 13 I.3. Remblais................................................................................................................ 14 I.3.a. Compactage Proctor Normal................................................................................... 14 I.3.b. Indice de Portance immédiate (IPI)........................................................................ 15 I.3.c. Indice portant Californien (CBR)............................................................................ 15 I.4. Graves traitées................................................................................................................ 15 I.4.a. Compactage Proctor Modifié et IPI........................................................................ 15 I.4.b. Confection des éprouvettes 10h20 par vibrocompression...................................... 16 I.4.c. Performances mécaniques....................................................................................... 16 Chapitre II : Origine et identification de la cendre volante de Golbey.................................... 17 II.1. Origine de la cendre volante de Golbey....................................................................... 17 II.1.a. La papeterie de Golbey.......................................................................................... 17 II.1.b. Productions des cendres......................................................................................... 17 II.2. Identification de la cendre volante et du sable passe II et III de Golbey...................... 18 II.2.a. Identifications physique et géotechnique............................................................... 18 II.2.b. Identification chimique de la cendre volante......................................................... 18 Chapitre III : Innocuité environnementale............................................................................... 19 III.1. Approches normatives et réglementaires.................................................................... 19 III.2. Principe de la lixiviation............................................................................................. 19 III.2.a. Lixiviation des déchets fragmentés...................................................................... 19 III.2.b. Lixiviation dun déchet solide (monolithe).......................................................... 19 III.3. Valeurs seuils.............................................................................................................. 20 III.3.a. Circulaire du 9 mai 1994...................................................................................... 20 III.3.b. Projet d'un CCTP « Acceptabilité de déchets et de matériaux en techniques routières » [19]................................................................................................................. 21 III.4. Les cendres de Golbey................................................................................................ 21 III.4.a. Résultats des lixiviations...................................................................................... 22 III.4.b. Comparaison aux seuils de la circulaire du 9 mai 1994....................................... 23

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III.4.c. Comparaison aux seuils du CCTP........................................................................ 24 III.5. Conclusion sur linnocuité environnementale des cendres de Golbey........................ 26 Chapitre IV : Liant hydraulique routier à base de cendre volante de la papeterie de Golbey.. 27 IV.1. Formulation des liants hydrauliques routiers étudiés.................................................. 27 IV.1.a. Formulation à base de cendres volantes et de chaux............................................ 27 IV.2.b. Formulation à base de cendres volantes et de clinker.......................................... 28 IV.2.c. Formulation à base de cendres volantes et de liant hydraulique routier.............. 28 IV.3. Performances mécaniques........................................................................................... 28 IV.3.a. Cendre volante mélangée à la chaux.................................................................... 28 IV.3.b. Cendres volantes mélangées au CEM I................................................................ 29 IV.3.c. Cendre volante mélangée au liant hydraulique routier......................................... 31 IV.4. Propriétés physiques................................................................................................... 32 IV.4.a. Finesse.................................................................................................................. 32 IV.4.b. Temps de début de prise et stabilité..................................................................... 32 IV.5. Propriétés chimiques................................................................................................... 34 IV.6. Remarque : teneur en eau de confection des mortiers 4*4*16................................... 34 IV.7. Conclusion sur la formulation de liants hydrauliques à base de cendres volantes de Golbey..............................................35.................................................................................... Chapitre V : Sols traités aux liants hydrauliques à base de cendre volante de Golbey............ 36 V.1. Caractéristiques géotechniques des sols traités............................................................ 36 V.1.a. Loess d'Alsace....................................................................................................... 36 V.1.b. Limon des Aéroports De Paris (ADP)................................................................... 36 V.2. Traitement de sols........................................................................................................ 36 V.2.a. Mélanges étudiés................................................................................................... 36 V.2.b. Références de compactage Proctor Normal.......................................................... 37 V.2.c. Performances à court terme................................................................................... 37 V.3. Conclusion sur les sols traités...................................................................................... 39 Chapitre VI : Valorisation des cendres de Golbey en remblai................................................. 40 VI.1. Optimum Proctor Normal........................................................................................... 40 VI.2. Indice portant Californien (CBR)............................................................................... 41 VI.3. Conclusion sur la valorisation des cendres de Golbey en remblai.............................. 42 Chapitre VII : Matériau autocompactant à base de cendres volantes de Golbey..................... 43 VII.1. Les matériaux autocompactant.................................................................................. 43 VII.1.a. Principe des matériaux autocompactant.............................................................. 43 VII.2.b. Critères de réexcavabilité................................................................................... 43 VII.1. Résistances mécaniques............................................................................................. 43 VII.1.a. Formules étudiées............................................................................................... 43 VII.1.b. Résultats des essais de résistance....................................................................... 44 VII.1.c. Evolution des résistances mécaniques................................................................ 44 VII.1.d. Réexcavabilité..................................................................................................... 45 VII.2. Temps de prise........................................................................................................... 45 VII.3. Conclusion sur les matériaux autocompactant à base de cendres volantes............... 45 Chapitre VIII : Valorisation des calcaires de Lhoist................................................................ 46 VIII.1. Etude existante avec la cendre volante de Blénot.................................................... 46 VIII.1.a. Recompositions................................................................................................. 46 VIII.1.b. Performances mécaniques................................................................................. 46 VIII.2. Calcaires traités aux cendres volantes de Golbey.................................................... 47 VIII.2.a. Recomposition de la courbe granulométrique................................................... 47 VIII.2.b. Optimum Proctor Modifié................................................................................. 47 VIII.2.c. Confection des éprouvettes................................................................................ 49

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VIII.2.d. Résistances mécaniques développées................................................................ 49 Conclusion................................................................................................................................ 50 Bibliographie............................................................................................................................ 51 Annexes.................................................................................................................................... 53

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Remerciements

Tout dabord, je tiens à remercier M. Bernard Héritier, directeur du Service Technique dEiffage Travaux Publics, M. Jean-Pierre Antoine, directeur de la Recherche et du Développement, et M. Dominique Bonneau, directeur du laboratoire central de Ciry- Salsogne, de mavoir permis de réaliser ce PFE. Je remercie tout particulièrement M. Michel Measson, chargé de mission, pour mavoir fait confiance et apporté une aide précieuse. Je tiens à vivement remercier Mme Valérie Loubès, responsable des études de Chimie et dEnvironnement au laboratoire de Ciry, qui a suivi mon travail et pris de son temps pour m'aider tout au long du PFE. Ensuite, j'aimerais remercier M. Pierre Regenass, pour son soutien et son aide. Enfin, je remercie tout le personnel du laboratoire, pour m'avoir accueilli parmi eux et pour m'avoir aidé, et tout particulièrement Aurore Lefevre, apprentie, Philippe Flamant, technicien de la cellule Blancs et Yohan Fillion, responsable des études de Blancs, davoir pris de leur temps pour répondre à mes questions, et pour leur bonne humeur au quotidien.

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1. Eiffage

Présentation de l entreprise ’

1.a. Historique En 1992, lOPA amicale de Fougerolle sur SAE (Société Auxiliaire Electriques et de Travaux Publics) devient, grâce à la très forte contribution des salariés actionnaires, effective. En 1993, le groupe résultant se nomme EIFFAGE. Depuis plus dun siècle et demi, le groupe EIFFAGE au travers de Fougerolle-Quillery-SAE, SCR-Beugnet-Gerland, Forclum- Norelec, Eiffel, participe fortement à laménagement durable des régions et pays dans lesquels il intervient. Il peut senorgueillir dun passé riche en chantiers et ouvrages marquants : les ponts de Tancarville et de Normandie, les tunnels du Mont-blanc et de Fourvière, les Tours Eiffel et Montparnasse, lopéra de Sydney, la Pyramide du Louvre, le perçage du Tunnel sous la Manche, le tracé du TGV Méditerranée Et a marqué de son empreinte le vingt et unième siècle en signant le Viaduc de Millau, le pont haubané le plus haut du monde.

1.b. Le groupe Le groupe est le sixième major européen dans le secteur de la construction. Il compte 50400 collaborateurs répartis dans 5 filiales spécialisées (voir diagramme ci-contre) :

- EIFFAGE Construction, filiale dans le secteur du bâtiment et de limmobilier ; - Forclum, présente dans le secteur de lélectricité ; - Eiffel, division du groupe dans le secteur de la construction métallique ; - EIFFAGE concessions, qui a en charge les concessions dinfrastructures, de parkings et douvrages dart tels que le viaduc de Millau (dont il est concessionnaire pour 75 ans) ; - EIFFAGE Travaux Publics, qui constitue le pôle routier du groupe. La maîtrise et la grande synergie du groupe EIFFAGE sont illustrées par la construction et lexploitation du Viaduc de Millau, qui font appel aux diverses compétences du groupe.

Figure 1.b  1 : Les filiales dEiffage

2. Eiffage Travaux Publics

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