Projet MATOSOL: évaluation des méthodes de mesure de la teneur en MATières Organiques des SOLs

La teneur en matières organiques (MO) des sols naturels et des empierrements est un paramètre important à mesurer car celles-ci ont un effet négatif sur la portance et peuvent nuire à l’efficacité du traitement avec des liants tels que la chaux ou le ciment. Les résultats obtenus peuvent différer selon la méthode utilisée. Le projet de recherche prénormatif MATOSOL avait pour objectif d’évaluer les différentes méthodes existantes et de déterminer la ou les méthodes les plus adaptées en fonction du type de sol à analyser.

Le projet MATOSOL a débuté le 1^er décembre 2013 et a pris fin le 31 mai 2018.

Durant les deux premières années du projet, une étude a été réalisée portant sur une vingtaine de types de sols argileux, limoneux et sableux représentatifs des types de sols en Belgique. Dans ce cadre, les sols de référence ont été caractérisés d’un point de vue géotechnique, minéralogique et chimique. La teneur en MO de ces sols a été mesurée à l’aide de méthodes sélectionnées et comparée à celle de la méthode de référence.

Les résultats de la première biennale ont permis de mettre au point une méthodologie basée sur des méthodes simples (méthode au NaOH selon NBN EN 1744-1§15.1 pour déterminer les sols pauvres en MO, éventuellement suivie de la perte au feu selon NBN EN 15935 avec correction du résultat pour les sols contenant de la MO). Cette méthodologie a pu être appliquée sur vingt-quatre des vingt-sept sols étudiés.

La méthode de référence de cette étude a permis de mettre en évidence les limitations des autres méthodes:

• réaction à l’eau oxygénée: résultat souvent sous-estimé;
• réaction au dichromate de potassium: résultat sous-estimé, mais moins que pour la méthode à l’eau oxygénée;
• perte au feu à 550 °C (4 h): résultat surestimé pour les sols argileux, influence du fer libre et la pyrite.

L’application d’un prétraitement des échantillons à l’acide suivant la norme NBN EN 15936 n’a
pas impacté le résultat et n’a donc pas permis de diminuer l’écart. La correction appliquée sur la
perte au feu basée sur la limite de liquidité s’est avérée efficace pour la majorité des sols analysés. Elle pourrait aussi tenir compte de la teneur en fer mais il faudrait davantage de résultats pour l’établir statistiquement.

La seconde biennale a permis de valider la méthodologie proposée sur une variété encore plus grande de sols et de vérifier l’influence des éléments chimiques perturbateurs les plus fréquents en Belgique (pyrite, fer et carbonates) sur la mesure de la teneur en MO. Pour ce faire, sept types de sol ont été étudiés et caractérisés d’un point de vue géotechnique, minéralogique et chimique. L’influence de la teneur en MO sur l’efficacité du traitement à la chaux a été évaluée sur un limon enrichi en MO traité à respectivement 2 % (amélioration) et 5 % (stabilisation) de chaux. Les résultats montrent que la MO ne semble pas affecter la réaction immédiate entre le sol et la chaux (amélioration). Par contre, la MO empêche le développement des résistances sur un plus long terme (stabilisation).

Dans la mesure du possible, nous allons continuer à accumuler les données relatives aux sols belges afin de valider ou redéfinir les corrections à appliquer sur la perte au feu.

Nous travaillons à l’amélioration continue des manières de faire en construction routière, ainsi qu’à l’élaboration de méthodes de mesure et d’essais visant à améliorer la qualité de nos routes. C’est pourquoi nous collaborons à ce type de projets prénormatifs et nous sommes actifs au sein du CEN.

N’hésitez pas à nous contacter pour toute question sur la portance ou la normalisation.