| |
Phénomène naturel de baseLorsqu'une masse de terre-argile sèche, elle "rétrécit" ce qui donne des failles. Lorsqu'elle reprend de l'humidité, elle gonfle. (1) Les forces de ce gonflement peuvent être considérables. (2) Prenons une strate de bentonite - composite à 50 % d'argile montmorillonite - compactée. Construisons une dalle sur laquelle on élève un immeuble de très grande hauteur. Humidifions la bentonite : l'immeuble de très grande hauteur est soulevé ! Image ci-contre : terre-argile dans le Gers, été 2005 Le modèle ci-dessous est très simplifié. |  |
Nous considérerons une maison moderne "normale" qui a une dalle posée sur des fondations enfouies dans une strate de terre-argile.
Supposons que la maison soit construite à une période hors sécheresse ou "inondation".
L'argile a un taux d'humidité "moyen". Les forces exercées de chaque côté des fondations sont égales.
(schéma ci-dessous).
En valeurs relatives, on aura, entre les fondations, une terre-argile d'humidité moyenne, qui exercera une force moyenne FM sur les fondations.
En surface, la terre-argile va sécher et les forces FS seront plus faibles que les forces FM.
Si la période de sécheresse a été précédée d'un période "inondée", on a en profondeur des forces FH élevées.
La résultante des forces sur les fondations est une rotation qui dégage les fondations de la dalle.
Les forces FM sont relativement constantes.
Si la sécheresse précédente a été suffisamment longue, le fond de la strate est sec et exerce des forces FS faibles sur le bas des fondations.
L'argile du haut de strate gonfle sous l'effet de l'eau. Elle exerce des forces FH élevées.
La résultante des forces est un pincement des fondations qui va plier la dalle. (On a vu que la pression peut atteindre 500 tonnes au m2).
Des variations moindres des taux d'humidité va exercer des forces moindres mais qui, au fil des années, vont "travailler" les fondations et la jonction fondations-dalle.
Si l'on en croit certains auteurs modernes, pour résoudre le problème il faut des fondations "solides comme celles d'une centrale nucléaire".
http://www.argiles.fr/prevention.asp?onglet=-1 Mais qui a les moyens de telles solutions ?
Les anciens ont trouvé la solution qui consiste à avoir la maison posée "comme un traîneau" sur la strate terre-argile.
Le premier avantage est que la différence d'humidité entre le dessous de la maison et le pourtour est bien moindre.
Il y a quand même des forces différentes en surface et en profondeur mais tout cela se joue par glissement sous le rang de pierres qui joue comme un "ski".
| Par ailleurs, une maison dont la matière principale ou d'assemblage est la terre-argile crue a une capacité à "gérer" les déformations étonnante. Le même mur en parpaing de béton au ciment serait brisé. Photo ci-contre Gers 2005 |  |
Nous sommes passés de la tenue des fondations dans une strate de terre-argile au modèle ancien où il n'y avait pas de fondations.
A partir de ces informations et des liens fournis, chacun peut étudier son terrain, mettre son budget en vis à vis, et faire son choix.
(1) "Gonflement. Les sols hautement plastiques ont la propriété de gonfler s'ils sont mis en contact avec l'eau. L'intensité du gonflement dépendra de l'argile que contiennent les minéraux et de la teneur en eau initiale de l'argile, mais des pressions dues au gonflement peuvent être suffisamment élevées pour causer de sérieux dommages à un ouvrage dont ils forment la fondation. Les problèmes de gonflement les plus sérieux se produisent dans des pays au climat semi-aride parce que la teneur en eau des argiles peut être assez faible. Un bâtiment arrête l'évaporation naturelle de la surface et permet à l'eau de s'accumuler sous la fondation causant ainsi un soulèvement du soi. Des essais sur des sols gonflés ne peuvent pas fournir des critères absolus pour l'étude d'un projet, mais ils peuvent mettre en relief la gravité possible du problème et indiquent des méthodes permettant de le surmonter. Les essais de sois devraient inclure la détermination de la teneur en eau, les limites de liquidité d'Atterberg et la limite de retrait. La pression potentielle de gonflement peut être mesurée dans un essai de consolidation, durant lequel on observe le gonflement plutôt que le tassement." http://irc.nrc-cnrc.gc.ca/pubs/cbd/cbd043_f.html
"Au cours de leurs études sur place, les techniciens de la Division des recherches en bâtiment ont remarqué de nombreux cas où les fondations étaient mises en danger par le gonflement et le retrait des sols d'assise. Le pire cas s'est produit dans une région sèche du centre des Prairies : la dalle de plancher d'un sous-sol peu profond s'est mise à se soulever à une vitesse constante d'environ 1 pouce par année. Quand la DRB examina ce bâtiment, la dalle s'était déjà soulevée de plus de 2 pieds. En outre, les semelles des murs, qui doivent supporter une charge supérieure à celle du plancher, avaient subi un soulèvement inégal; la dénivellation dépassait 5 pouces en certains points." http://irc.nrc-cnrc.gc.ca/pubs/cbd/cbd084_f.html
La montmorillonite, constituant présent en plus ou moins grande proportion dans certaines roches argileuses, confère à celles-ci le pouvoir d’absorber de l’eau avec une avidité qui est mesurée par la valeur de la pression d’hydratation. On applique à une éprouvette des pressions croissantes ; sa longueur diminue. Mais si, à un certain palier, de l’expérience, on la mouille, sa longueur va brusquement augmenter. Pour repasser à une valeur de la longueur égale à celle qui avait été atteinte avant hydratation, il faudra développer une pression supplémentaire qui donne une mesure approchée de la pression d’hydratation. http://www.univ-savoie.fr/mse/ressources/rapports/rapports98/xpisti/A11.htm
(2) Dans le cas de la bentonite compactée (composite), la pression peut aller jusqu'à 2,5MPa soit 250 tonnes par m2. Le double pour la montmorillonite.
http://pubs.nrc-cnrc.gc.ca/rp/rppdf/t96-021.pdf
http://www.ingentaconnect.com/content/nrc/cgj/2005/00000042/00000003/art00003#avail 30$
http://www.blackwell-synergy.com/doi/full/10.1046/j.1365-2389.2000.00340.x?cookieSet=1 39 $