Analyse de la pyrite

La pyrite est un minéral que l’on peut retrouver dans la pierre concassée utilisée comme remblai sous les dalles de béton présentes dans les bâtiments et les résidences. En présence d’humidité et d’oxygène, la pyrite s’oxyde et provoque un gonflement du matériau de remblai, ce qui peut causer le soulèvement et la fissuration de la dalle de béton et engendrer des dommages importants.

Dans certains cas, surtout lorsque l’épaisseur du remblai est importante (garage), les murs de fondation peuvent se fissurer et se déplacer vers l’extérieur.

Le gonflement total regroupe deux composantes : le gonflement des matériaux granulaires et le gonflement de la dalle de béton. Le gonflement de la dalle se réalise par l’absorption de solutions chimiques formées lors de l’oxydation de la pyrite,  ce qui entraine la sulfatation et le gonflement de la dalle de béton.

Cette réaction chimique est généralement lente et peut nécessiter habituellement une durée de 10 à 15 ans après la construction du bâtiment avant d’être vraiment perceptible par les occupants.

Cette réaction chimique peut être active sur de longues périodes. La vitesse et l’ampleur de la réaction dépendent de plusieurs facteurs tels que l’épaisseur du remblai, le pourcentage et la forme de pyrite, la teneur en eau et la porosité des matériaux, etc.

Il est reconnu que la présence d’un remblai pyriteux n’entraîne aucune conséquence à l’environnement ni à la santé des occupants des bâtiments touchés.

Le relevé visuel est réalisé autant à l’intérieur qu’à l’extérieur de la résidence. Nos techniciens notent tous les points pertinents pouvant indiquer la présence ou non de pyrite  ainsi que des éléments pouvant engendrer le gonflement du remblai. Un croquis de la résidence et du terrain au pourtour de celle-ci est réalisé lors du relevé visuel.

Les principaux points à observer sont les suivants :

Dalles de béton :

• Fissuration rectiligne et/ou en étoile;
• Dénivellations;
• Présence d’humidité;
• Signes de sulfatation.

Éléments appuyés sur les dalles de béton :

• Certains éléments peuvent être affectés par le gonflement du remblai et/ou le soulèvement de la dalle de béton (fissures des murs de gypse, flambage des poutres, problèmes de fermeture des portes, etc. ;

Murs de fondation :

• Les murs de fondation peuvent être affectés par le gonflement du remblai granulaire et présenter des fissures et, dans certains cas, un déplacement vers l’extérieur.

Éléments extérieurs

• Pente du terrain;
• Écoulement de l’eau des gouttières;
• Présence d’arbres matures.

Note : Le relevé visuel peut indiquer certains défauts qui ne sont pas reliés à un problème de pyrite. Par exemple, plusieurs bâtiments résidentiels de la région de Montréal ont été construits sur des sols argileux qui peuvent, avec le temps et pour différentes raisons, s’affaisser et causer une fissuration des dalles de béton. Un autre exemple courant, ce sont les fissures de retrait du béton. Ces fissures sont habituellement fines (moins de 1 mm) et causées par un assèchement trop rapide du béton après la mise en place. Bien qu’inesthétiques, ces fissures n’ont aucune incidence sur la stabilité structurale de la résidence, mais elles peuvent être la cause d’infiltration d’eau et ainsi participer indirectement à la réaction chimique impliquant la pyrite. D’autres types de défauts peuvent également affecter un bâtiment (tassement relié à un mauvais compactage du remblai, efflorescence, écaillage, soulèvement relié au gel, etc.)

Selon le protocole CTQ M-200, un sondage doit être réalisé pour chaque niveau de dalle de béton (sous-sol, garage, agrandissement, maison à palier, etc.). Dans le cas où le garage est au même niveau que le sous-sol, le protocole stipule qu’un sondage doit être réalisé et dans le garage et dans la partie sous-sol.

La première étape du sondage consiste à carotter la dalle de béton. Un carottier diamanté de 150 millimètres de diamètre est utilisé à cette fin.

Pour le sondage au sous-sol, le remblai est prélevé sur toute son épaisseur. Les matériaux retrouvés sous le remblai doivent également être échantillonnés sur une profondeur minimale de 150 mm. Dans le cas du garage, le remblai granulaire doit être récupéré sur une profondeur minimale de 450 mm  sous la dalle de béton.

La carotte de béton, les matériaux granulaires ainsi que le terrain naturel sont récupérés et acheminés au laboratoire.

Les trous des sondages sont comblés avec un matériel granulaire compacté et un béton cimentaire à prise rapide.

Les géologues et ingénieurs géologues des Laboratoires de la Montérégie déterminent l’IPPG (indice pétrographique du potentiel de gonflement) du remblai granulaire prélevé sous la dalle de béton. Cet indice varie de 0 à 100.

Le tableau ci-dessous présente le potentiel pétrographique de gonflement pouvant être généralement associé aux différentes valeurs de l’IPPG.

Il est cependant très important de noter que plusieurs autres facteurs (contenu et type de pyrite, analyses chimiques, pyrite résiduelle, âge du bâtiment, épaisseur du remblai, attaque sulfatique du béton, etc.) doivent être considérés avant de porter un jugement définitif sur le potentiel de gonflement du remblai. L’IPPG n’est jamais le seul critère à considérer.

Il est cependant très important de noter que plusieurs autres facteurs (type de pyrite, analyses chimiques, pyrite résiduelle, âge du bâtiment, épaisseur du remblai, attaque sulfatique du béton, etc.) doivent être considérés avant de porter un jugement définitif sur le potentiel de gonflement du remblai. L’IPPG n’est jamais le seul critère à considérer.

Dans certains cas, des essais supplémentaires peuvent être réalisés afin de mieux estimer le potentiel de gonflement des matériaux granulaires. Des analyses chimiques et/ou des examens au microscope (lames minces polies) sont réalisés afin de déterminer les contenus en pyrite, le type de pyrite, le pourcentage de pyrite qui a déjà réagi, etc.

Une fois les étapes mentionnées précédemment réalisées, l’ingénieur-géologue ou le géologue des Laboratoires de la Montérégie produit un rapport qui inclura les résultats et observations ainsi qu’une synthèse expliquant si des interventions ou des travaux sont nécessaires. Dans le cas où des informations ou des explications complémentaires sont demandées par le client, nos professionnels se feront un devoir d’y répondre