Etude de la stabilisation de la laterite par les micro-organismes

GENERALITES SUR LA LATERITE

DEFINITION

Le mot latérite vient du nom latin « later » qui signifie brique. D’après BUCHANAN (1807), c’est un des meilleurs matériaux de construction, possédant de grande quantité de fer, de couleur variant du jaune au rouge plus ou moins foncée et même noire. Selon MUKERJI, les latérites sont des terres très altérées qui contiennent des proportions importantes mais très variables d’oxyde de fer et d’aluminium, ainsi que du quartz et d’autres minéraux. On rencontre les latérites surtout dans les régions tropicales, subtropicales et équatoriales. Elles recouvrent 33% de la surface terrestre.

FORMATION DE LA LATERITE

La latérite est formée par altération de roche mère dont la caractéristique essentielle réside dans la mise en solution puis le départ de la silice. Ce phénomène de lessivage s’accompagne d’un enrichissement en fer et en alumine sous forme d’oxydes (Fe2O3 et Al2O3). Certains facteurs ont une influence prépondérante sur l’altération des roches et la formation des sols latéritiques qui en découlent, ce sont :
− le climat (pluviométrie, température)
− la topographie (érosion),
− la végétation (matière organique, bactéries,…).

Le phénomène de latérisation :
Le phénomène d’altération de la roche mère se présente sous trois formes qui sont les altérations physique, mécanique ou chimique. La première altération se traduit par la fragmentation de la roche mère. Elle est essentiellement due aux grands écarts de températures journalières ou saisonnières qui font alterner des contraintes de traction et de compression dans la roche en des temps relativement courts. Lors de la deuxième altération, l’eau de pluie, le principal agent, pénètre dans les fractures, dans les fissures ou dans les pores de la roche mère. Elle réagit ensuite avec les constituants de la roche. Les réactions chimiques qui en résultent peuvent être des dissolutions, des échanges d’ions, des hydratations, des carbonatations, des hydrolyses, des oxydations ou des réductions.

Les principaux facteurs

Les facteurs qui influent sur le phénomène de latérisation sont :

• Le climat :
Le phénomène de latérisation est beaucoup plus favorisé par un climat tropical ou équatorial. Les grands écarts de températures journalières ou saisonnières associés au bilan hydraulique et à la prédominance de l’activité bactérienne conduisent à la destruction de minéraux argileux formés. Le processus s’arrête au niveau de la formation de ces minéraux argileux dans les régions tempérées.
• L’eau :
L’action de l’eau est primordiale sur le devenir du produit final. L’excès de l’eau entraîne un lessivage des éléments tels que CaO, MgO, Na2O, K2O et SiO2. Une déficience en eau conduit en une accumulation d’oxyhydroxyde, principalement du fer et de l’alumine.
• La topographie :
L’accumulation d’eau, élément responsable de l’altération de la roche mère et de la coloration des latérites, dépend de la topographie. Sur une forte pente, la terre a une couleur plutôt rouge dû à la présence des oxydes de fer. Elle est plus proche du brun et du jaune que du rouge lorsque la pente diminue, ceci est due à la présence des oxyhydroxydes de fer de type goethite Fe2O3, H2O ou limonite 2Fe2O3, 3H2O. La latérite tendra vers le gris ou le noir en arrivant dans la zone plate.
• Les roches mères :
Le produit de l’altération varie avec la nature de la roche mère. Cette nature influe surtout sur la formation de l’argile, un des constituants de la latérite.
• La végétation :
Le rapport entre le climat et les latérites débouche nécessairement sur le rapport entre le type de végétation et les latérites. D’après GLUKA et ESHART (1974), la latérite ne peut se former que sous végétation forestière et que l’induration suivrait la disparition de la couverture végétale . C’est ainsi que les latérites durcies sont plus répandues dans les régions de savane. Les formes nodulaires sont très courantes dans les régions forestières.

La végétation influe donc davantage sur la nature de l’eau : elle se charge en acides organiques et en anhydre carbonique par la décomposition de l’humus.

Classification pédologique

Les latérites ou sols latéritiques sont abondantes à Madagascar et recouvrent la plus grande partie du socle cristallin. Elles sont classées en plusieurs types tels que:
❖ Les ferrisols: caractérisés par une prédominance d’argile kaolinique et quelque fois de gibbsite en présence de gels amorphes de silice et d’alumine. Nous pouvons trouver de la goethite et de l’halloysite sur les sites volcaniques en quantité variable.
❖ Les sols ferralitiques: riches en matières organiques avec une forte représentativité des gibbsites et de l’halloysite.
❖ Les sols tropicaux ferrugineux: riches en kaolinite et ne contiennent ni de gibbsite, ni d’halloysite, ni d’allophane. Les matières organiques sont très rares.

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Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
1. GENERALITES SUR LA LATERITE
1.1. DEFINITION
1.2. FORMATION DE LA LATERITE
1.3. INTENSITE DE LATERISATION
1.4. CLASSIFICATION DES LATERITES
1.5. STRUCTURE DE LA LATERITE
1.6. CONSTITUANTS DES LATERITES
1.7. UTILISATIONS
2. STABILISATION
2.1. PRINCIPE
2.2. OBJECTIFS
2.3. DIFFERENTES TECHNIQUES DE STABILISATION
2.4. MECANISME DE STABILISATION DE LA LATERITE
2.5. LES STABILISANTS
3. METHODE D’ANALYSE ET DE CARACATERISATION DU SOL
3.1. ANALYSE PHYSIQUE
.3.2 ANALYSE CHIMIQUE
3.3. CARACTERISTIQUES GEOTECHNIQUES
3.4. ANALYSE MINERALOGIQUE
DEUXIEME PARTIE : ETUDE DES CARACTERISTIQUES DE LA LATERITE
1. LOCALISATION DU LIEU DE COLLECTE DES ECHANTILLONS
2. MODE DE COLLECTE DES ECHANTILLONS
2.1. COLLECTE POUR LA CARACTERISATION
2.2. COLLECTE POUR LES ESSAIS DE STABILISATION
3. RESULTATS ET INTERPRETATION
3.1. CARACTERISTIQUES PHYSIQUES
3.2. COMPOSITION CHIMIQUE ELEMENTAIRE
3.3. CARACTERISTIQUES GEOTECHNIQUES
3.4. COMPOSITION MINERALOGIQUE
TROISIEME PARTIE : ETUDE DE LA STABILISATION DE LA LATERITE PAR LES MICRO-ORGANISMES
1. PROCESSUS DES ESSAIS DE STABILISATION
1.1. CONFECTION ET PREPARATION DES MATERIELS
1.2. COLLECTE ET PREPARATION DES MATIERES PREMIERES ET CONSOMMABLES
1.3. DOSAGE DES MATIERES PREMIERES ET CONSOMMABLES
1.4. REDUCTION MICROBIENNE
1.5. MOULAGE/DEMOULAGE DES EPROUVETTES
1.6. SECHAGE ET PRISE
1.7. CARACTERISATION DES PRODUITS FINIS
2. RESULTATS ET DISCUSSIONS
2.1. REDUCTION MICROBIENNE
2.2. CARACTERISTIQUES DES EPROUVETTES
2.2.2. Caractéristiques des éprouvettes obtenues par séchage sous atmosphère contrôlé
2.2.3. Comparaison des résultats obtenus par rapport aux normes
2.2.4. Etude comparative par rapport à d’autres modes de stabilisation
CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVE
BIBLIOGRAPHIE/ WEBOGRAPHIE
ANNEXES