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Ville d'AMNEVILLE (Moselle)
Salle de spectacle
Analyse de sols par diffraction X
Rapport d'étude
C. CHAUSSIDON
Mai 1990
R 30886 LOR 4S 90
Document non public
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES Service Géologique Régional Lorraine
Rue du Parc de Brabois • 54500 Vandœuvre-lès-Nancy - Tél. 83 51 43 51
- 2 -
Ville d'AMNEVILLE (Moselle) - Salle de spectacle
Analyse de sols par diffraction X
R E S U M E
A la demande de la Ville d'Amnéville, l'Agence Régionale Lorraine du
BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES (BRGM) a réalisé des analyses
par diffraction X d'échantillon de sols provenant du crassier sur lequel il
est prévu de construire une salle de spectacle.
L'analyse minéralogique, effectuée sur 10 échantillons, ne présente pas
de minéraux susceptibles de gonfler.
Par mesure de sécurité, nous conseillons néanmoins d'éviter tout contact
du sol avec l'eau aux alentours et sous le bâtiment et les réseaux enterrés.
- 3 -
Ville d'AMNEVILLE (Moselle) - Salle de spectacle
Analyse de sols par diffraction X
S O M M A I R E
page
1 - INTRODUCTION 5
1.1. Mission du BRGM 5
1.2. Nature des matériaux 5
1.3. Choix des échantillons 5
2 - RESULTATS DES ESSAIS 6
2.1. Méthodologie 6
2.2. Analyse minéralogique 6
2.3. Conséquences de la nature des matériaux sur 8
l'aménagement de la zone..»
3 - CONCLUSIONS 8
- 4 -
Ville d'AMNEVILLE (Moselle) - Salle de spectacle
Analyse de sols par diffraction X
LISTE DES FIGURES ET DES ANNEXES
Figure 1 - Plan de situation.
Annexe - Diagramme de diffraction des rayons X.
M
FIGURE 1
PLAN DE SITUATION
Extrait de la carte IGN d'Uckange n° 3412 Est
/ ^ / ^ • O Localisation du secteur d'étude
^ 2 E C H E L L E : 1/25.000
i
- 5 -
1 - INTRODUCTION
1.1. Mission du BRGM
La ville d'Amnéville désirant construire une salle de spectacle sur une
partie de l'ancien crassier (cf. figure 1) a demandé à l'Agence Régionale
Lorraine du BRGM une analyse minéralogique des matériaux constitutifs du
crassier par diffraction X.
1.2. Nature des matériaux
La campagne de sondages réalisée par la Société FONDASOL en décembre
1989 montre que le remblai est constitué de crasse sur une hauteur supérieure
à 15,00 m. Il s'agit d'un matériau pulvérulent brun-gris contenant des
éléments de taille différente.
Les matériaux sont homogènes dans leur ensemble.
Cette étude a pour but de déterminer la nature des matériaux de remblais
mis en place et, en particulier, de détecter la présence de matériaux
gonflants de type chaux ou magnésie susceptibles de créer des effets para
sites dans les dallages et sur les fondations.
1.3. Choix des échantillons
L'analyse minéralogique a porté sur une dizaine d'échantillons choisis
après examen visuel et répartis comme suit :
51 tranche 2,30 à 3,80 m
11,50 à 12,50 m
52 tranche 0,00 à 2,50 m
11,00 à 13,00 m
53 tranche 4,00 à 4,50 m
7,00 à 8,30 m
54 tranche (11,5 à 13,00 m)
(2,5 à 4,00 m)
55 tranche 2,5 à 4,00 m
56 tranche 0,0 à 2,50 m
- 6 -
2 - RESULTATS DES ESSAIS
2.1. Méthodologie
Elle est basée sur la propriété des cristaux de diffraction en rayonnement.
Pour cela, on place l'échantillon à analyser réduit en poudre dans un
faisceau de rayons X de longueur d'onde unique et constante.
Les raies de diffraction obtenues sont captées par un analyseur qui
donne leur longueur d'onde et leur intensité.
Chaque minéral est caractérisé par un ensemble unique de raies de
longueur d'onde constante. L'intensité de ces raies est fonction de l'impor
tance relative de ce minéral dans le mélange analysé.
Seuls les corps cristallisés peuvent donc être repérés. Les phases
amorphes, par ailleurs, peuvent masquer une partie des faces cristallines et
donc diminuer l'effet de diffraction (c'est ce que les spécialistes appellent
vulgairement le "bruit de fond" dont l'importance permet d'apprécier le degré
de cristallinité du matériau testé).
Dans le cas présent, nous avons affaire à des produits de traitements
thermiques ayant connus des refroidissements brutaux. La recristallisation
est donc le plus souvent partielle et la phase vitreuse importante.
Dans ces conditions, il est inutile de chercher à boucler à 100 %
l'étude semi-quantitative des phases cristallisées. Malgré tout, à titre
purement indicatif, nous avons essayé de chiffrer de manière approximative
l'importance de chaque composé, ainsi que celle de la phase non-cristallisée.
2.2. Analyse minéralogique
Les diagrammes de diffraction des différents échantillons sont reportés
en annexe de ce rapport.
1
QUARTZ
CALCITE
PORTLANDITE
BRUCITE
OLIVINE
GYPSE
CELHENITE
MICA
SIDERITE
WUSTIBE
VOLLASTONITE
HEMATITE
CRISTOBALITE
Z TOTAL
MINERALISATION
SI
2,30 à 3,80
70 Z
5 Z
4 Z
4 Z
4 Z
4 Z
91 Z
SI
11,00 à 12,50
66 Z
10 Z
6 Z
4 Z
86 Z
S2
0,00 à 2,50
66 Z
18 Z
3 Z
87 Z
S2
11,00 à 13,00
40 Z
15 Z
4 Z
4 Z
5 Z
68 Z
S3
4.00 à 5,50
20 Z
12 Z
13 Z
3 Z
4 Z
18 Z
4 à 6 Z
74 Z
f
S3
7,00 à 8,50
7 Z
10 Z
10
3 à 4 Z
8 Z
2 Z
41 Z
S4
2.50 à 4.00
45 Z
12 Z
7 à 8 Z
64 Z
i
S4
11.50 à 13.00
45 Z
11 Z
3 Z
6 Z
4 Z
69 Z
1
S5
2,50 à 4,00
45 Z
4 Z
25 Z
74 Z
S6
0,00 à 2,50
20 Z
10 Z
9 Z
4 Z
3 Z
12 Z
58 Z
- 7 -
Les résultats obtenus et l'analyse semi-quantitative sont reportés dans
le tableau ci-après.
Les principaux minéraux rencontrés sont :
- quartz - Si02 - présent dans tous les échantillons avec des teneurs
de l'ordre de 20 à 70 % ;
- calcite - CaC03 - présente dans tous les échantillons avec des teneurs
moyennes de l'ordre de 5 à 18 %, sauf dans le S5 ;
- portlandite - Ca(0H)2 - présente dans 4 échantillons sur 10 avec des
teneurs de l'ordre de 10 % environ. Il n'a jamais été rencontré la forme
déshydratée ;
- brucite . - Mg(0H)2 - présente dans 3 échantillons sur 10 avec des
teneurs faibles de l'ordre de 3 à 4 %. Il n'a jamais été rencontré la
forme déshydratée ;
- olivine (Mg, Fe)2 Si04 - présente dans 5 échantillons sur 10 avec des
teneurs inférieures à 10 %.
- gypse - CaS04, 2H20, présent dans 4 échantillons sur 10 à des teneurs
inférieures à 5 %. Il n'a pas été rencontré la forme non hydratée ;
- gelhénite - Ca2 A12 Si07 - rencontré dans 1 seul échantillon ;
- mica (famille des silicates) rencontré dans 1 seul échantillon ;
- wustine - Ca2 Fe903 - rencontré dans 1 seul échantillon ;
- sidérite - FeCo3 - présent dans 3 échantillons sur 10 avec des teneurs
de 3 à 18 % ;
- wàllastonite et cristobalite (silicates) et hématite (FeO) présents
dans 2 échantillons avec des teneurs de 4 %.
- 8 -
L'ensemble des échantillons, du point de vue mineralogique, est très
homogène. Toutes les formes susceptibles de provoquer des gonflements sont
déjà sous aspect hydraté et ne sont pas présentes systématiquement dans tous
les échantillons. De plus, lorsqu'elles existent, elles ne présentent qu'un
faible pourcentage.
2.3. Conséquences de la nature des matériaux sur l'aménagement de la
zone
Les échantillons prélevés sont constitués de formes minéralogiques
stables. Il ne devrait pas y avoir de problèmes de gonflement. Cependant, les
échantillons constituent une infime partie du crassier et, par mesure de
sécurité, il conviendrait de prendre les précautions d'usage pour la réali
sation du dallage, des abords du bâtiment et des réseaux : éviter toutes
fuites d'eau sous le bâtiment.
3 - CONCLUSIONS
Les essais de diffraction X réalisés sur des échantillons provenant de
sondages au travers du crassier sur lequel la ville d'AMNEVILLE veut
construire une salle de spectacle ont montré que les formes minéralogiques
sont stables et ne présentent pas de risque de gonflement.
Cependant, par mesure de sécurité, il conviendrait d'éviter tout contact
du sol avec l'eau aux alentours et sous le bâtiment ainsi qu'au niveau des
réseaux enterrés.
Ville d'AMNEVILLE (Moselle)
Salle de spectacle
Analyse de sols par diffraction X
Rapport d'étude
ANNEXE
Diagrammes de diffraction X
Mai 1990
R 30886 LOR 4S 90
Echantillon SI de 2,30 a 3,80 m
Gdu*JaèDU Si ^ 2|?<M5r^0 MU-
Echantillon SI de 11,00 à 12,50 m
Cchjo\jMa^ £l ^ yj oo CL 13,50-1",
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Echantillon S2 de 0,00 à 2,50 m
ÇcJUntiMzi, SZJ dxfl/tou. <5L ^ . S O T I O .
"T?
Echantillon S2 de 11,00 à 13,00 m
(rcJAjouJtZÔÎOU. Sjb ^ ^ y l o o d //^ooiix.
Echantillon S3 de 4,00 à 5,50 m
j
&cJkmjdtjÛfou. S 3 II ^ O O M * cl 5,5t)"Uu
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Echantillon S3 de 7,00 à 8,50 m
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Echantillon S4 de 2,50 à 4,00 m
CctaûtiMou. ^ ^ ^so^c^Q-y^^
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Echantillon S4 de 11,50 à 13,00 m
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Echantillon S5 de 2,50 à 4,00 m
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Echantillon S6 de 0,00 à 2,50 m
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