Fabrication d'agrégats à partir de déchets : recherche sur l'incorporation d'argiles réactives dans des matériaux dédiés aux filières de construction de sol

Discipline

Agrosciences

Classification

Sciences de la terre

Mots-clés libres

Agrégation, Déchets, Stabilité des agrégats, Sols construits, Technosols, Argiles réactives, Croissance de la végétation

Mots-clés

Sols -- Réhabilitation,

Argile,

Granulats

La construction de sols à partir de déchets encourage la transition d'une économie linéaire vers une économie circulaire en recyclant les matériaux pour produire des sols fertiles pour les communautés. Dans ces travaux de thèse, nous explorons l'incorporation de déchets riches en argiles réactives dans le processus de construction de sol pour mieux comprendre comment la nature des déchets, les propriétés physiques et les méthodes de construction de sol influencent l'agrégation à l'échelle du laboratoire et d’un site-pilote. Les résultats de laboratoire montrent que la minéralogie et la proportion d'argiles incorporées influencent principalement la production d'agrégats de 1 à 3 mm et la stabilité structurale à sec, tandis que l'ajout de compost mature influence principalement les agrégats de plus de 3 mm. Le mouvement rotationnel automatisé d’un disque bouletteur permet un mélange uniforme des déchets et la production significative d'agrégats entre 1 et 5 mm. Ces résultats valident le potentiel d'agrégation de la méthode de construction de sol par bouletage et son principe de fonctionnement. La stabilité structurale humide des agrégats peut être améliorée en augmentant l'humidité dans leurs espaces poreux ou en augmentant l'hydrophobicité globale pour réduire la pression interne des agrégats. L'expérience en pot à l'échelle du laboratoire démontre l'influence de la croissance de la végétation sur l'agrégation du sol. Les racines impactent la formation des agrégats au-delà de 5 mm, et le couvert végétal protège les agrégats de surface évitant ainsi une réduction de la taille des agrégats. Pour cette raison, la mise en place de végétation sur les sols construits peut être très bénéfique, car les racines peuvent favoriser l'agrégation et la stabilité, tandis que la couverture végétale peut protéger la surface du sol, lui donnant suffisamment de temps pour améliorer sa stabilité. L'étude à l'échelle du site-pilote utilise un cylindre bouletteur et examine l'impact des argiles et de la matière organique sur l'évolution de la stabilité des agrégats humides sur sept mois. La teneur en argiles peut être bénéfique pour stabiliser les microagrégats, mais seulement lorsqu'un pourcentage suffisant de compost est ajouté. L'amélioration de la stabilité des agrégats humides dans le temps est un indicateur positif de la viabilité biologique et de la fertilité de ces sols construits. Ceci est encore confirmé par la production de biomasse, principalement corrélée au pourcentage de compost ajouté. Les matériaux parentaux sélectionnés se sont révélés avoir un potentiel d'agrégation élevé et ont fourni un support végétal, remplissant le rôle d'un sol fertile.