Characterisation and treatment of excavated materials and marine and river sediments for their valorisation in road construction

Le secteur routier est un domaine d’activité à forte consommation de matières premières avec les problématiques environnementales qui en découlent. Parallèlement, divers travaux comme la construction de galeries souterraines pour des tunnels ou les opérations de dragages de sédiments dans les ports maritimes ou les voies fluviales génèrent d’importantes quantités de matériaux. Ces matériaux sont souvent classifiés en tant que déchets avec les inconvénients écologiques que cela implique.L’objectif de ces travaux consiste à la substitution de la matière première nécessaire pour les travaux routiers par ces matériaux alternatifs issus de travaux d’excavations ou de dragages. Cela permet ainsi de préserver les carrières naturelles et limiter la mise en décharge des matériaux alternatifs, et donc de limiter ce double impact environnemental.Pour cela, une caractérisation des matériaux a été réalisée sur le plan géotechnique, physico-chimique et environnemental afin d’évaluer leur potentiel de valorisation. Puis, des traitements avec des liants à bas laitier ont été réalisés afin d’apporter les performances mécaniques nécessaires aux matériaux traités pour leurs emplois en couche de forme, mais également assurer leurs innocuités environnementales.Des liants formulés spécifiquement pour ces travaux ont permis d’obtenir les caractéristiques nécessaires pour leur valorisation (notamment pour les matériaux d’excavations) ou bien des performances prometteuses qui nécessitent encore de l’optimisation (comme pour les sédiments marins). Le sédiment fluvial en revanche a besoin d’un prétraitement efficace de sa matière organique/humique pour pouvoir être traité efficacement.The road sector is an industrial sector with a high consumption of natural resources, with the environmental problems that follow. At the same time, various activities such as the construction of underground tunnels, or sediment dredging operations in seaports or river channels generate large quantities of materials. These materials are often classified as waste with the ecological disadvantages that this implies.The objective of this work is to substitute the raw material necessary for road works with these alternative materials resulting from excavation or dredging work. In order to preserve natural quarries and limit the dumping of alternative materials and therefore limit this environmental dual impact.For this purpose, a characterization of the materials was carried out at the geotechnical, physico-chemical and environmental levels in order to assess their valorization potential. Subsequently, treatments with slag-based binders were carried out in order to provide the necessary mechanical performance to the treated materials for their use in sub-base layer but also to insure their environmental innocuousness.Binders specifically formulated for this research work have provided the characteristics required for their valorization (particularly for excavation materials) or bring promising performances that require an optimization (as for marine sediments). River sediment, on the other hand, requires effective pretreatment of its organic/humic matter in order to be effectively treated