BOOK REVIEW

L'analyse MinCralogique des Sols Argileux

R e ~ u le 28 juin 1971

L'Analyse Miniralogique des Sols Argileux par A. Baron, A. Bernard, F. X. Deloye, J. Louvrier, J. Millet, R . Sierra, R. Struillou, et I. A. Vohovitch. 93 p. Edition Eyrolles, Paris.

Cet ouvrage destint aux gtotechniciens et autres ingtnieurs inttressts B la mtcanique des sols expose les principales mtthodes d'analyse mintralogique des sols argileux. Les auteurs ont fait une synthise des mtthodes physiques et chimiques d'identification et de caracttrisation des mintraux argileux telles que pratiqutes au Dtpartement des sols du Laboratoire Central des Ponts et Chausstes. Un premier chapitre expose les dtfinitions pertinentes B la comprthension d'un tel ouvrage et Cgalement les principes cristal- lochimiques sur lesquels repose la classifi- cation des phyllosilicates. Un deuxiime cha- pitre traite des mtthodes d'investigation de l'analyse mintralogique de mattriaux B gra- nulomttrie tris fine. Les auteurs commencent par y prtsenter un mode de prtparation des Cchantillons B analyser, y dtcrivent les mt - thodes de mise en solution et de dosage des eltments d'intCrEt dans les sols argileux, et finalement passent en revue les techniques conventionnelles d'analyse des mintraux ar- gileux: diffractomttrie des rayons-X, analyses thermiques difftrentielles et thermogravimt- triques, la capacitt d'tchange des bases, l'tlectrodialyse, la stdimentomttrie, la mi- croscopie electronique, la spectroscopie in- frarouge, et la mesure de la surface sptcifique. Le chapitre troisiime discute l'exploitation des rtsultats des analyses qualitatives et quantitatives et les modes de contr6les. Le chapitre quatriime expose les rtsultats d'une analyse mintralogique complite d'une marne verte, cite d'autres exemples d'analyses, et se termine par l'interprttation gtotechnique des rtsultats.

Le chapitre premier comporte des im- prtcisions et des erreurs qui confondront l'ingtnieur qui s'initie avec ce livre i la mintralogie des argiles. Les auteurs prtsentent

trois dtfinitions difftrentes pour le terme feuillet, et le mot couche est utiliste avec inconsequence. I1 aurait t t t prtftrable que les auteurs utilisent les dtfinitions des termes "feuillet et couche" telles qu'adopttes par le Clay Minerals Society Nomenclature Com- mittee. Le CMSNC recommande les termes plans d'atomes ou d'ions, feuillet tttra- edrique ou octatdrique (un feuillet t t t ra t - drique contient deux plans d'ions oxygine), et couche 1:1, 2:1, 2:2 (la couche 1:l de la kaolinite est composte d'un feuillet t t t ra t - drique et d'un feuillet octatdrique). Le tableau I laisse prtsager que deux groupes OH appartiennent au feuillet tttratdrique; en rtalitt tous les groupes O H font partie du feuillet octatdrique. Le tableau 6 indique une tquidistance de 14 A" et un schCma No. 7 tandis qu'on devrait y lire 10 A" et schtma No. 4. Les cations echangeables et les ions K+ mentionnts B la page 33 ne se rapportent pas aux fig. 3 et 4. 11 est surprenant de ne pas y voir traitte au chapitre deuxiime la mtthode d'enlivement des oxydes de fer, de silicium et d'aluminium libres. L'tlimination des oxydes de fer et de silicium qui agissent comme ciments favorise la dispersion des argiles et rtduit le bruit de fonds des spectres de rayons- X si on utilise un tube puissant au CU. L'enlivement des oxydes d'Al libres est souvent ntcessaire pour produire le gonfle- ment de la montmorillonite avec le glyctrol et tviter une confusion avec la pseudo- chlorite. L'tlimination des carbonates par HC1 dilut B chaud est une rtaction violente qui risque d!attaquer les mintraux argileux B structure desordonnee ou contenant d ~ t fer. La mtthode B l'acttate de sodium ajustt a p H 5 avec de l'acide acttique est prtftrable. Le tableau 11 qui reprtsente un schtma d'analyse et de crittres &identification de

Canadian Geotechnical Journal. 9, 125 (1972)

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mintraux par rayons-X doit &tre utilist avec les rtserves suivantes: (a) le terme illite gonflante ne devrait pas Ctre utilist car ii dtsigne un mintral argileux interstratifit (b) la vermiculite est ntcessairement un mintral gonflant dont l'tquidistance ne dtpasse pas 14 A"; la saturation avec MgC1, au lieu de CaC1, suivie d'une solvation au glyctrol permet une nette distinction entre la vermi- culite et la montmorillonite, (c) le traitement avec HC1 2N A Cbullition pendant lh30 est excessif et risque de dttruire les ltaolinites dtsordonntes et les halloysites. Les auteurs ont omis l'importance de la raie de diffraction X (060) qui rtvkle si le mintral est di- ou trioctatdrique; cette raie est fort utile pour la recherche de l'espkce mintralogique. Dans le chapitre troisikme, les auteurs signalent avec raison que la diffraction des rayons-X est la mtthode qui fournit le plus d'informations pour les analyses qualitatives, et que pour rtduire au minimum les risques d'erreurs d'interprttation il faut avoir recours A des techniques compltmentaires. Le lecteur est pertinernment averti que la dttermination quantitative des phyllosilicates est fort com- plexe, que l'interprttation des rtsultats repose sur de nombreuses hypothkses, et que l'analyse quantitative n'est valable que si plusieurs contr6les de vtrifications sont appliquts. Au chapitre quatrikme, les auteurs prtsentent

un exemple dttaillt d'une analyse mintra- logique totale d'une marne verte. Les rtsultats et les interprttations sont exposts avec suf- fisamment de prudence, et l'application des contr6les de verification dtmontre qu'une analyse mintralogique quantitative de sols argileux est rtalisable mais que c'est une entreprise complexe et laborieuse. Le livre se termine par une interprttation de rtsultats d'analyses mintralogiques. Les auteurs d t - montrent que l'analyse mintralogique est trks prtcieuse pour comprendre les variations des limites de plasticitt, de liquiditt, des indices de plasticitt, de gonflement et de thixotropie des sols argileux. Ce livre a le mtrite de rtunir succintement sous un m&me couvert les principales mtthodes d'analyses des minCraux argileux. Le sptcialiste en mintralogie des argiles n'y trouvera pas toutes les informations esptrtes d'un manuel pra- tique pour la prtparation et l'identification des mintraux argileux, il restera souvent sur sa faim. Quoi qu'il en soit, le livre est rtdige essentiellement pour renseigner les ingtnieurs et gtotechniciens sur les mtthodes mintra- logiques d'ttudes des sols argileux, et en ce sens il est parfaitement adaptt. L'ouvrage a sa place dans les bibliothkques personnelles et scientifiques m&me si en dtboursant $12.50 pour ce livre, le lecteur aurait droit A un index qui malheureusement est absent.

R. L. LEDOUX D$artement de GPologie,

UniversitP Lava I, QrrPbec 10, Qukbec.

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