Cours de Géologie :)

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Géologie et Matériaux de construction



L'histoire des matériaux de construction, comme celle de la métallurgie, de la verrerie, des matériaux céramiques, remonte à plusieurs millénaires. Son apparition précoce et son développement sont liés aux ressources offertes par la géologie, notamment aux matières premières nécessaires à ces premières manifestations de l'industrie humaine, qui doivent être largement disponibles, peu onéreuses, faciles à exploiter et à transporter. Ces matières premières consistent principalement en matériaux dits de "carrière": pierres et granulats, sables, calcaires, argiles, gypses, feldspaths,… qu'ils soient exploités à l'air libre ou en souterrain. En effet, d'après les codes miniers qui se sont succédés, sont considérés comme matériaux de carrière toutes les substances qui ne figurent pas explicitement sur la liste des matériaux de mine, lesquels comportent essentiellement les minerais métalliques et quelques autres minéraux comme le sel, le soufre, la fluorine. Ainsi, il peut exister des mines à ciel ouvert et des carrières souterraines.

  

Classification des sols


Classification GTR


Classification LPC
→ à partir des résultats fournis par :
- la granulométrie
- les caractéristiques de plasticité de la fraction fine (Atterberg)

  

Essais d'identification (sols fins)


Comportement des sols fins avec la variation de w



état liquide
- pas de capacité portante

état plastique
- fortes déformations
- déformations plastiques

état solide (avec retrait)
- déformations élastiques

état solide (sans retrait)
- pas de changement de
volume avec la baisse de w

  

Essais d'identification (sols grenus)


Essai d'équivalent de sable :

Évaluer la proportion relative d'éléments fins dans un sol

• essai simple et rapide
• appareillage élémentaire
• géotechnique routière

Principe
• fraction < 5mm
• lavage énergique avec solution lavante
• repos de l'ensemble

Résultat

  
  

Caractéristiques physiques des sol


Description
Existence de trois phases → définition de paramètres caractéristiques des sols
Représentation schématique
- volume élémentaire de sol
- trois phases séparées
- volumes et poids de chacune des phases


  

Modele élémentaire de sol


Le sol étant composé de 3 phases : solide, liquide (eau), gazeuse (air), on définit les volumes et les masses du modèle élémentaire de sol (Fig.2.1).

  

Formation des sols




D’où proviennent les sols ? Tout simplement des roches (Fig.1.3), mais ils peuvent contenir aussi
des matières organiques (vases et tourbes)
Suivant les types d’altération les sols résultant auront des compositions différentes.

Roche -> la désagrégation physique et mécanique des roches consolidées donne : des fragments de roche de même composition que la roche mère : gravier,sable, limon ;

Roche -> la décomposition physico-chimique de la roche en place ou des fragments de roche

donne : Des nouveaux composés : argiles .

Dans les cas les plus généraux un sol peut contenir des fragments de roche, des particules d’argile et des

matières organiques. Les vides entre ces différents éléments, généralement appelés pores ou interstices

sont remplis d’eau et d’air (Fig.1.3)


Si les vides ne contiennent pas d’eau, le sol est sec ( pratiquement impossible sur site), si tous les vides

sont remplis d’eau le sol est saturé (sol sous la nappe), si les vides sont remplis d’eau et d’air le sol est

non saturé.