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LES ARGILES, DANGER POUR LES CONSTRUCTIONS !

LES ARGILES, DANGER POUR LES CONSTRUCTIONS !

Il n'est pas rare, en France, d'être confronté à la présence d'argiles au moment de lancer un chantier de construction. L'idéal est de disposer d'une étude de sols préalable, et même avant l'acquisition du terrain ce qui est loin d'être toujours possible.

Le coût d'une telle étude - 2 500 à 4 000 € - peut cependant permettre d'éviter des déconvenues qui se chiffreront en dizaines ou centaines de milliers d'Euros et en années de procédures judiciaires.

Selon les régions, les argiles sont la 2ème ou la 3ème cause de sinistres aux constructions en France, c'est dire les précautions à prendre avant de construire ou lors des réparations à effectuer après une expertise judiciaire...

Il faut également savoir que les cartes géologiques disponibles sur le site du BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES (BRGM) sont élaborées...à partir des déclarations de sinistre transmises aux assureurs et ne reflètent ainsi pas absolument la réalité ; il peut donc arriver que les cartes ne montrent qu'un risque argile "faible à nul" et que, in situ, une veine relativement étroite d'argiles fragilise sérieusement une construction. La démolition-reconstruction peut être à envisager comme étant la seule solution raisonnable, y compris pour des raisons économiques.

La présence d'argiles dans un sol constructible expose la construction à des affaissements car les argiles sont dures lorsqu'elles sont sèches et se ramollissent en présence d'eau (pluies, sources souterraines, ruissellements divers, saisons...). Les affaissements peuvent aussi être contrariés par des occlusions, des points durs (rochers), ..., aptes à générer des tassements différentiels (la construction tasse plus d'un côté que de l'autre). 

Fissures et même fractures apparaissent alors sur les constructions sus-jacentes...

Les argiles sont en réalité de différents types, dont la redoutable famille des smectites, familièrement désignées comme les "argiles gonflantes".

La présence d'argiles est, en soi, une difficulté réelle ; la présence de smectites - même en faible quantités - impose des procédés particuliers et de sérieuses précautions lors de la construction.

Les smectites, de par leur structure atomique, sont en effet capables d’absorber 17 fois plus d'eau que des argiles ordinaires que sont les kaolinites, illites ou clhlorites.

Seules des analyses physico-chimiques menées en laboratoire peuvent lever le doute à ce sujet.

L'enjeu est extrêmement important car il y va de l'avenir de la construction : la réparer ou la démolir pour reconstruire ?

En France, des laboratoires tels que l'INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES (INSA) peuvent procéder à ces analyses ; il en existe d'autres.

L'INSA est un établissement public placé sous tutelle du Ministère de l‘enseignement supérieur et de la recherche.

A ce titre il est évalué tous les 4 ans par des experts du Ministère qui exercent un contrôle des plus rigoureux sur les process d’analyses, les matériels utilisés, les productions scientifiques des personnels et le niveau général des recherches et applications qui en sont les aboutissements : publications nationales et internationales, dépôt de brevets, assistance à la créations de start-up...etc.

Ses différents laboratoires et instituts contribuent par la qualité de leurs travaux d’enseignement supérieur et de recherche fondamentale à porter les spécialités de l’INSA à un niveau de visibilité mondial : chimie, génie civil, génie mécanique, sciences des matériaux...etc.

L’INDISPENSABLE ANALYSE DES ECHANTILLONS D’ARGILE

La compréhension précise des analyses nécessite de rappeler que les argiles sont constituées de feuillets comportant des couches composées de tétraèdres et liées entre elles par des cations octaédriques.

Cette structure minérale en feuillets permet à l’argile de laisser d’autres composés « entrer et se glisser » entre ses feuillets. Les structures atomiques de ces composés « écarte » alors plus ou moins les feuillets…si leurs structures et caractéristiques propres le permettent.

Il faut rappeler que toutes les argiles sont capables d’absorber de l’eau.

Toutefois, les différents types d’argiles – kaolinite, chlorite, illite, smectite notamment -possèdent des structures physico-chimiques différentes et donc des capacités d’absorption différentes : ce sont leurs compositions atomiques qui autorisent les feuillets qui les composent à plus ou moins s’écarter les uns des autres et donc à laisser plus ou moins d’eau se glisser entre lesdits feuillets.

Autrement dit, plus l’écart entre les feuillets est capable d’augmenter, plus l’argile est capable absorber d’eau...et d'exercer des pressions importantes sur les fondations.

Ce sont des analyses et tests conduits en laboratoires qui permettent de mesurer les écarts possibles inter-feuillets pour chaque échantillon d’argile et permettent de dire s’il s’agit d’une Kaolinite, d’une Chlorite, d’une Illite ou d’une Smectite.

Ainsi, par exemple, les feuillets d’un échantillon de Kaolinite peuvent s’écarter de 7 Å à l’état naturel.

Chauffer les échantillons à 500° permet d’opérer une première distinction entre eux car alors les distances inter-foliaires sont radicalement modifiées.

Si un échantillon d’argile révèle à l’état naturel une distance « d » de 7 Å, et que cette distance disparaît lors d’un chauffage à 500°, alors il est possible de dire sans erreur possible que cet échantillon est constitué de kaolinite.

Lorsqu’ils sont mis en présence d’éthylène-glycol les comportements des échantillons différent encore les uns des autres et pemettent, sans ambiguïté possible, de les différencier selon le même critère de mesure de "d".

En effet,

- la kaolinite fixe sa valeur « d » à 7 Å ;

- la chlorite se fixe à 14 Å ;

- l’Illite se fixe à 10 Å ;

- la Smectite se fixe à 17 Å.

Ces tests de chauffage à 500° et d’exposition à l’éthylène-glycol permettent donc de lever tout doute sur l’identité précise des échantillons.

Il existe d'autres tests qui permettent d'obtenir des informations encore plus précises.

SUR LES DANGERS DES SMECTITES, ARGILES GONFLANTES

Les argiles dites « gonflantes » sont ainsi appelées car elles présentent des capacités d’absorption d'eau beaucoup plus élevées que les argiles du type Kaolinite ou Illite.

La dangerosité de ces argiles particulières est telle que s’intéresser à la quantité de ce minéral dans un sol présente presque un intérêt secondaire dans le cadre d’une expertise judiciaire liée à un litige.

En effet, même une faible proportion de ces argiles gonflantes dans des argiles « ordinaires » multiplie par 17 la capacité d’absorption de l’eau du sol et donc les pressions exercées sur les constructions.

Ainsi,

De nombreuses études évoquent les capacités comparatives de gonflement des argiles.

Une thèse de doctorat en Génie civil (Option : Structure et Matériaux), soutenue par Madame SEKLAOUI-OUKID Ouiza en 2016 devant l’Université MOULOUD MAMMERI de TIZI-OUZOU (ALGÉRIE) l'a parfaitement démontré.

Il s’agit d’un important travail de recherche visant à étudier les possibilités de valorisation de différents sédiments prélevés en différents points bordant un lac algérien situé à EL MERDJA.

Les développements et graphiques reproduits dans le travail de ce chercheur démontrent de façon frappante et particulièrement incontestable que la pression de gonflement des sédiments prélevés à El Merdja et contenant de la montmorillonite (smectite), est de l’ordre de 85 kPa (KiloPascal), alors que celle des sédiments du Lyvet, contenant essentiellement de la kaolinite et de l’illite est de l’ordre de 5 kPa seulement.

or, 85 kPa / 5 kPa = 17

Les smectites ont donc un potentiel de gonflement 17 fois supérieur aux argiles ordinaires, les pressions exercées sur les fondations pouvant alors atteindre …

Dès lors, il est aisé de comprendre que la présence, même modeste, d’argiles gonflantes dans un sol déjà composé d’argiles ordinaires est un facteur de risque extrêmement élevé pour les bâtiments et dont il faut naturellement tenir compte lors de la construction ou des travaux préconisés par l'expertise judiciaire.

Eric SURZUR, Avocat au Barreau de Rennes

Co-fondateur de l'Association Nationale des Avocats en Droit Immobilier et de la Consrtuction www.anadic.fr

Publié le 13/03/2018

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