Influence de l’altération physique sur les caractéristiques physico-chimiques de monolithes de sols contaminés traités par stabilisation/solidification au ciment

摘要

La problématique des terrains contaminés touche des millions de propriétaires d’immeubles à travers le monde. Qu’ils posent un risque pour l’environnement, la santé humaine ou qu’ils nuisent à la valeur des immeubles, la réhabilitation de ces terrains contaminés est devenu un enjeu de tous les jours. La stabilisation/solidification (S/S) de sols contaminés au ciment est une technologie de réhabilitation qui a été développée pour confiner certains contaminants qui ne peuvent être dégradés biologiquement, chimiquement ou thermiquement par d’autres technologies. Les sols traités par S/S forment un monolithe qui peut être enfouis in situ. Toutefois, cette pratique est peu courante au Québec et cette réticence est en partie attribuable aux risques de dégradation des monolithes et au manque de connaissance par rapport au comportement à long terme des monolithes altérés.ududL’objectif général de ce projet était donc d’évaluer l’impact d’une altération physique causée par des cycles de gel/dégel et de séchage/mouillage sur des propriétés physico-chimiques de monolithes de sols contaminés traités par S/S au ciment, tels la résistance à la compression, la conductivité hydraulique, le pH et la lixiviabilité de cinq éléments traces métalliques (Cd, Cr, Cu, Pb et Zn) utilisés comme contaminants. Différents procédés de S/S ont été étudiés, soit des teneurs en ciment de 15 et 20 %, puis la présence de 5 % par masse de carbonate de calcium.ududPour chaque procédé de S/S formulé, les cycles de gel/dégel ont été beaucoup plus efficaces pour altérer physiquement les monolithes. Ces altérations se sont surtout reflétées par des résistances à la compression plus faibles, davantage avec des teneurs en ciment plus faibles. Pour leur part, les cycles de séchage/mouillage ont plutôt créé une altération chimique qui a abaissé le pH des monolithes. Ces altérations chimiques ont aussi nui à l’interprétation des résultats des essais de diffusion, surtout pour le suivre et le zinc, puisqu’il était difficile d’attribuer les effets à l’altération physique ou l’altération chimique.ududLes résultats ont démontré que seul le chrome a clairement lixivié davantage suite aux altérations physiques. Tous les autres éléments étudiés ont été très peu affectés, et ce, même si certains échantillons étaient fortement altérés. Ceci démontre que dans certains cas, les dégradations peuvent avoir peu d’impacts sur les performances à long terme des monolithes en ce qui concerne l’immobilisation des contaminants. Toutefois, l’intégration de l’étude du comportement à long terme des monolithes dans un processus de formulation d’un mélange de sols contaminés et traités par S/S au ciment peut s’avérer important, tel que constaté dans le cadre du projet pour le chrome.