Il existe peu de titration/dosage utilisé en génie civil. Personnellement je n’en connais qu’un : l’essai au bleu de Methylène. Cet essai (en laboratoire) est utilisé pour déterminer la nature et la quantité des éléments fins argileux dans le sol, et le plus souvent dans le sable. Il existe un autre essai, bien moins précis car bien plus subjectif (mais souvent largement suffisant et moins long à mettre en place), les limites d’Atterberg.
Le bleu de Méthylène est absorbé de façon préférentielle par les argiles, les matières organiques et les ions hydroxide. Ces éléments absorbent une quantité de bleu de méthylène en fonction de leur surface spécifique (surface totale par unité de masse). La surface spécifique est notamment dépendante de la composition chimique de l’argile (cations) capable d’échanger des ions avec le bleu de méthylène.
Cet essai permet donc de déterminer la quantité de bleu nécessaire à introduire pour excéder la capacité des argiles absorbantes à l’absorber (il existe donc des argiles qui n’absorbent pas, la nature est magique).
Comment procède-t-on (dans les grandes lignes) ?
Et bien c’est une titration comme une autre donc c’est assez simple. On injecte par petites doses du bleu de méthylène dans notre solution jusqu’à ce que quelque chose change. La plupart des dosages complexes permettent de déterminer la valeur qui change par un changement de couleur nette. L’essai au bleu est plus subtil (vicieux diraient certains). A chaque injection, il faut prendre une goutte du mélange et la déposer sur un papier filtre. Tant que la capacité de l’argile n’est pas excédée, cela forme une tâche bleue banale. Dès que l’argile est excédée, cela forme une tâche bleue magique avec une aura bleue turquoise comme dans les dessins animés de Disney. Vous ne pouvez pas vous tromper, l’argile est repue, elle ne peut plus avaler de bleu.
A partir du volume de bleu injecté on peut (avec une jolie formule donnée par l’AFNOR) déterminer ce qui se nomme la valeur au bleu équivalente. La connaissance de la surface spécifique de l’argile permet de connaître la surface du minéral qui a un accès à l’eau et donc sa sensibilité concernant la présence d’eau. Bref, avec le schéma suivant, ça devrait être bien plus clair :
Cet essai donne également accès à d’autres paramètres tels que l’index de plasticité, de liquidité et l’activité de l’argile. Dans tous les cas, ainsi paré de notre valeur au bleu (et non de notre bleu de valeur), on connaît la capacité de notre argile à gonfler et se rétracter en présence d’eau, ce qui peut avoir son impact en mécanique des sols. En d’autres termes, l’eau en saturation a un comportement différent dans le sol en fonction du type d’argiles présentes.
Cet essai a bien évidemment des limites (mais pas d’Atterberg, c’est l’argile qui a des limites d’Atterberg, il faut suivre un peu). La surface spécifique des argiles comprend la surface interne et externe. Par conséquent, l’essai au bleu correspondant à l’ensemble de cette surface, il peut prendre des plombes (vraiment des plombes ><) puisque le temps nécessaire pour réagir avec la surface interne est plus long.
Sources
AFNOR – Décembre 1990
TP de cours de l’Ange i