PILOTES : COMMENT PRÉVOIR ET ANTICIPER - Boris DEVIC-BASSAGET, Directeur Technique, SUEZ - SSP-Infoterre
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Journée technique d’information et de retour d’expérience de la gestion des sites et sols pollués – 07/11/2019 PILOTES : COMMENT PRÉVOIR ET ANTICIPER Boris DEVIC-BASSAGET, Directeur Technique, SUEZ 07 novembre 2019 Boris DEVIC-BASSAGET
Journée technique d’information et de retour d’expérience de la gestion des sites et sols pollués – 07/11/2019
Neutralisation de goudrons acides
Projet :
Phase AO : Constitution de groupements BET (main
contractor) + Entreprise travaux (sub-contractor)
Offre avec pilote laboratoire préalable pour valider les
hypothèses
Commande 1 : Phase pilote de durée 1 an (3
groupements)
Commande 2 : Réalisation des travaux conditionnés
aux pilotes
Objectifs :
• Neutraliser l’acidité des goudrons pH > 5
• Stabiliser les métaux lourds Valeurs seuil
• Confiner durablement les goudrons Ev2 > 20 Mpa
• Limitation du volume final (élévation) TN + 50cm max
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Phase Pilote
Prélèvements:
10 sondages
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Principes de traitement (neutralisation stabilisation)
Retenu :
• Neutralisation de l’ACIDE SULFURIQUE des GOUDRONS à l’aide de chaux hydratée Ca(OH)2
H 2 SO
avec formation de gypse CaSO 4 2CaO
4.2H
H 2la
O, selon CaSOtrès
O réaction 2 O( s)
4 .2Hexothermique suivante :
H 2 SO4 Ca(OH ) 2 CaSO4 .2H 2 O(s)
• Stabilisation chimique sulfates et des métaux en employant une source silico-alumineuse (liants
laitier HF), permettant la formation d’ettringite 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O
• Formation et de silicates métalliques hydratés
Avantages:
• Utilisation d’une chaux très pure pour éviter de sur-contaminer en métaux
• Hydroxydes VS Carbonates : Pas de formation de gaz (CO2), ni de mousse (géotechnique)
• Calcium VS Magnésium : Formation de gypse, avec une solubilité de 2 500 mg/l ≈ 1 500 mg/l
de sulfates max (MgO MgSO4 très soluble)
• Adsorption de l’eau du coulis + prise « plâtre » entraînant un durcissement rapide des matériaux
(consistance « pelletable »)
• Maîtrise du pH par les laitiers
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Protocole d’essai Prélèvement sur site et réception au laboratoire
Préparation de 2 types d’échantillons composites
- S1 : 90% goudrons acides et 10% sables supérieurs
- S2 : 80% argiles silteuses inférieures et 20% goudrons acides
BASE (BN) BASE (BS) ALTERNATIVE (A)
Neutralisation avec chaux éteinte uniquement Neutralisation + stabilisation Neutralisation + stabilisation in situ
(mix coulis de chaux - voie semi humide) (mix 1: coulis chaux + mix 2: liant voie sèche) (mix chaux+ciment+additifs voie liquide)
pH Obtenir un pH > 10,5 (permettant le
pH : Courbes de titration (pH selon quantité de pH : Obtenir un pH > 7 (permettant le
durcissement du ciment)
chaux) durcissement du ciment)
Chaux éteinte: 12-20%
Chaux éteinte: 12-20 % Chaux éteinte: 12 - 15 %
Eau: 20 – 30 %
Eau : 20-25% Eau: 70 -80 %
Ciment / Laitier: 5 à 15%
Ciment & Laitier : 10-25 %
Charbon actif: 0-1 %
Argile organophile: 0-1 %
• Lixivition : 24 h / Test monolithe 24h et analyses des paramètres de l’AP
• Tests géotechniques : Compactage (« proctor » & gonflement), densité, résistance à la compression et module de Young
• Perméabilité
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Echantillons composites
Concentration dans les lixiviats L/S=10
S1 = 10% sable S2 = 20%
Composé Unité Objectif
Sable + 90% Goudrons +
goudrons 80% Argiles
pH - >5 4,9 1,05 1,30
Chlorures mg/l
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Résultats chimiques
ALTERNATIVE (A)
BASE (NS)
BASE (N) Chaux éteinte +
Paramètre / Critère Chaux éteinte + 0bservations
Chaux éteint + eau ciment / liants +
ciment / liants + eau
Réactifs + eau
Nombre d’essais 12 26 5 45x9 pour les éprouvettes
Consistance « Pelletable » « Pelletable » Mortier
% réussite Objectif
25% 16% 40% pH ou Cl ou Phénol
chimiques
pH / >5 +++++ ++++ ++++
Paramètre à reconsidérer pour
Chlorures / ____ ___ ____
permettre le traitement à l’eau potable
< 1 mg/l Paramètres
15 < Cl < 50 mg/l 5 < Cl < 25 mg/l 20 < Cl < 50 mg/l
(< 250 mg/l) non
identifiés au
Sulfates / + ++++ ++++
diagnostic
< 1900 mg/l 900 – 2000 mg/l 500 - 900 mg/l 300 - 1000 mg/l
Indice phénol augmente dès pH > 8. Rehausse
Indice Phénol < 10 si 78 > 10 si 7
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Résultats Géotechnique
BASE (NS) ALTERNATIVE (A)
BASE (N)
Paramètre / Critères Chaux éteinte + ciment / liants Chaux éteinte + ciment / Observations
Chaux éteint + eau
+ eau liants + Réactifs + eau
Aspect « Pelletable » « Pelletable » Mortier
Temps de cristallisation nécessaire de
Important si compacté Important si compacté
Gonflement Pas de gonflement 14 jours Adapter la mise en œuvre
directement après mélange directement après mélange
sur terrain
Température S1 : 60 à 63°C S1 ≈ 60 °C S1 ≈ 46°C Travaux de traitement in situ par
atteinte S2 : 43 °C S2 : 36 à 45 °C S2 ≈ 42 °C parcelles séparées
+++
+++ +++ Perméabilité inférieure à celle de
Perméabilité S1: 1,5.10-8 m/s
S1 : 8,2.10-8 m/s S1 : 1,5.10-8 m/s l’argile
S2: 7,1.10-9 m/s
++
Module Ev2 / + ++
19 - 42 MPa à 33 jours Module Ev2 conforme au seuil de l’AP
20 MPa (AP) 25 – 50 MPa 22 – 75 MPa
40 - 55 MPa >84 jours
Augmentation
25-30% 25-40% 80-100%
volumique
Non retenu (risque pH > 12 et Non retenu (augmentation
CHOIX TECHNIQUE RETENU
phénols) volume)
Neutralisation coulis chaux piles de maturation stabilisation liants - compactage
Boris DEVIC-BASSAGET
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REX / Conclusion sur les résultats des pilotes
Maitrise des risques
Echantillonnage et composite pour les essais
(Hétérogénéité de dureté sur le site)
Température neutralisation
Atteinte des objectifs chimiques (Ok pour le pH, Métaux).
Le risque phénol persiste
Atteinte des objectifs de portance (Relation module
d’Young et EV2 non connue)
Atteinte des objectifs volumétriques (Ok en voie humide)
Avant travaux Après travaux
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Merci de votre attention
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