Gonflements des shales pyriteux

Question 1

Qu’est ce qui caractérise le socle rocheux dans la région Montréalaise?

Answer 1

Le socle rocheux est à une bonne profondeur, si bien qu’on construit plutôt sur des remblais. Beaucoup de granulats proviennent de l’excavation du rocher autour ou des résidus de la construction du métro

Question 2

Qu’est ce qui caractérise le socle rocheux dans la région de Québec et du Bas Saint-Laurent?

Answer 2

Le roc affleure: les constructions reposent donc souvent

Question 3

Qu’est ce qui est à la cause de ce gonflement ?

Answer 3

Des roches sédimentaires argileuses (shale) contenant des sulfures de fer(surtout pyrite) finement cristallisés et des carbonates sont à la source du problème. Il y a oxydation des sulfures, puis neutralisation par les carbonates pour produire un minéral gonflant : le gypse.

Question 4

Expliquer la réaction d’oxydation en 3 étapes.

Answer 4

1) La pyrite (FeS2) s’oxyde en
présence d’eau et d’oxygène,
produisant de l’acide sulfurique
(H2SO4).
2) Lorsque l’acide peut migrer jusqu’au 
béton, il y a formation d’un produit 
secondaire expansif l’éttringite; on 
parle alors de sulfatation du béton 
(dégradation et le gonflement).
3) Si les granulats pyriteux contiennent  des carbonates (CaCO3), l’acide sulfurique est neutralisé par ceux-ci.  En présence d’eau, des cristaux de sulfates gonflants seront formés à l’intérieur des 
granulats.

Question 5

Que provoque l’apparition de sulfates ?

Answer 5

L’apparition de sulfates 
entraîne une expansion 
importante au sein du remblai 
par claquage des fragments 
de roc.

Question 6

Pourquoi les shales réagissent de cette façon? (3 raisons)

Answer 6

1) Beaucoup de microfissures: chemins préférentiels pour oxygène et humidité = oxydation de la pyrite
2) Faibles propriétés mécaniques
3) Contiennent de l’argile qui absorbe l’humidité et l’oxygène

Question 7

Quels sont les symptômes les + révélateurs? (4)

Answer 7

1) soulèvement de la dalle
2) fissuration des murs de fondation avec déplacement latéral
3) fissuration en étoile
4) présence de poudre blanche

Question 8

Comment le cas suivant influence la réaction ?

Le socle rocheux n’a jamais bougé en 70 ans.On vient excaver pour la construction d’un bâtiment. Que ce passe-t-il?

Answer 8

On expose alors une partie qui était jusque là protéger de l’oxygène

Question 9

Comment le cas suivant influence la réaction ?

Le remblai n’a jamais bougé en 30 ans.
Une conduite d’eau brise à proximité et inonde le remblai. Que ce passe-t-il?

Answer 9

On apporte de l’eau qui oxydera la pyrite et

transportera les sulfates !

Question 10

Pourquoi la localisation des dommages était plus importante dans les garages que dans les sous-sols de maisons?

Answer 10

Qualité de la pierre de remblai!!!
Sous-sol : contrôle de la pierre de remblai = pierre nette
Garage : à vrai dire… n’importe quoi !

Question 11

Quels sont les facteurs influençant la réaction? (4)

Answer 11

 Nature du granulat, sa teneur en sulfures, sa proportion relative
 La compacité du remblai
 Les conditions d’humidité et de température
 Les contraintes en place

Question 12

Quels sont les mesures préventives ? (5)

Answer 12

 Ne jamais utiliser de granulat réactif!!!!
 Utilisation d’une membrane polyéthylène sous la dalle contre la sulfatation
 Éviter les gradients thermiques
 Vide sanitaire entre dalle et remblai
 Bien drainer les fondations

Question 13

Quels sont les mesures correctives ? (3)

Answer 13

 Enlever le remblai et le remplacer par un non réactif !
 Injecter le remblai pour couper l’oxygène
 Neutraliser l’acide sulfurique par une base (traitement récurrent)