Sol CL : définition de l’argile peu plastique (maigre)

Sur un rapport de sol, le sigle CL désigne une argile peu plastique. C'est une argile courante des terrains à bâtir, cohésive, peu perméable, qui gonfle et se rétracte avec l'eau de façon modérée. Cette fiche dit ce que veut dire CL, comment le laboratoire le reconnaît, et pourquoi son retrait-gonflement compte avant de poser des fondations.

Le sigle CL et l'argile peu plastique

Dans la classification USCS, posée par la norme américaine ASTM D2487, le code CL désigne une argile inorganique de faible plasticité. Son nom anglais officiel est lean clay, dont la traduction littérale est argile maigre. En classification géotechnique française, le terme retenu reste argile peu plastique, par opposition à l'argile très plastique, le CH.

Le code tient en deux lettres, et chacune porte une information précise :

• C pour argile (clay en anglais)
• L pour faible plasticité (low), avec une limite de liquidité inférieure à 50

Le CL est un sol fin. Plus de la moitié de ses grains passent le tamis de 0,075 mm. On le retrouve souvent dans les rapports de reconnaissance de maison. Le symbole fait partie du même système à deux lettres que les autres codes de sol, exposé en détail dans la classification USCS et GTR. Vous le croiserez aussi parmi les autres définitions du lexique géotechnique.

Comment on classe une argile peu plastique

Un sol fin ne se classe pas par la taille des grains comme un sable. Il se classe par sa plasticité, mesurée par les limites d'Atterberg et reportée sur l'abaque de Casagrande. Le verdict CL vient de cette lecture, pas de l'oeil du foreur.

Les deux repères de l'abaque

Deux bornes situent le sol sur le graphique.

• La limite de liquidité. Sous 50, le sol reste peu plastique, le L. À 50 ou plus, il devient de forte plasticité, le H.
• La ligne A. Au-dessus, le sol est une argile, le C. En dessous, c'est un limon, le M. Cette droite suit l'équation indice de plasticité égale 0,73 fois la limite de liquidité moins 20.

Une argile peu plastique se place donc au-dessus de la ligne A, avec une limite de liquidité sous 50 et un indice de plasticité supérieur à 7. Pour situer un point, il faut connaître la limite de liquidité du sol et l'indice de plasticité.

Entre les deux familles existe une zone tampon. Quand l'indice de plasticité tombe entre 4 et 7 au-dessus de la ligne A, le sol reçoit le double symbole CL-ML, à mi-chemin entre l'argile peu plastique et le limon. Et près d'une limite de liquidité de 50, un sol argileux porte parfois le symbole limite CL/CH, signe d'un possible caractère gonflant à confirmer par essai.

L'essai qui donne le verdict

Le classement repose sur des mesures faites en laboratoire sur la fraction fine du sol.

Argile ou limon, comment on tranche

À côté du graphique, trois réactions simples séparent une argile d'un limon sur un échantillon manipulé à la main.

• Résistance à sec. Une motte d'argile séchée résiste fort à l'écrasement entre les doigts. Un limon s'émiette presque sans effort.
• Ténacité. Roulée en boudin près de sa limite de plasticité, l'argile reste ferme et souple. Le limon casse vite.
• Dilatance. Tapotée dans la paume, une pâte de limon laisse perler de l'eau en surface, puis la reprend à la pression. L'argile ne réagit pas.

Ces gestes orientent le diagnostic. Le symbole CL, lui, se fixe sur la position du point dans l'abaque.

Cohésion, eau et retrait-gonflement modéré

Le comportement du CL tient à sa cohésion et à son rapport à l'eau. Les particules d'argile s'organisent en feuillets fins qui retiennent l'eau entre eux. D'où une faible perméabilité et une consistance qui change avec l'humidité.

Le mécanisme du gonflement

Quand l'argile s'humidifie, l'eau s'insère entre les feuillets et le sol gonfle. Quand elle sèche, l'eau part et le sol se rétracte. Pour une argile peu plastique, ce mouvement reste modéré, car l'amplitude du gonflement grandit avec la plasticité du sol. Une argile très plastique gonfle bien davantage qu'une argile peu plastique.

La minéralogie pèse aussi. Les argiles riches en smectite, comme la montmorillonite, gonflent le plus. Le Bureau de recherches géologiques et minières décrit ce mécanisme par feuillets et cartographie la sensibilité des sols dans le dossier sur le retrait-gonflement des argiles.

Ce que ça change pour une maison

Sous une maison individuelle, le retrait-gonflement abîme surtout les fondations superficielles, moins profondes que celles d'un immeuble. En période sèche, le sol se rétracte sous la maison, des fissures s'ouvrent en escalier sur les murs, les portes coincent, les canalisations enterrées cassent. C'est le mécanisme du retrait-gonflement des argiles, à l'origine d'obligations en zone exposée.

Cette fiche définit le sol. Pour le risque lui-même, la carte d'aléa et les obligations, voyez la page dédiée au retrait-gonflement des argiles et celle qui détaille le mécanisme des argiles gonflantes.

Face à une argile peu plastique sous le projet, voici ce qu'un rapport géotechnique clarifie.

Le CL entre le limon ML et l'argile très plastique CH

L'argile peu plastique se comprend par contraste avec ses deux voisins de l'abaque. À faible plasticité, elle s'oppose au limon ML de l'autre côté de la ligne A. Comme argile, elle s'oppose à l'argile très plastique CH, beaucoup plus plastique.

La colonne cohésion et la colonne retrait-gonflement décrivent des tendances de famille. Pour un sol donné, ces valeurs se mesurent par les essais du projet.

Deux contrastes se dégagent. Avec le limon peu plastique ML, la différence porte sur la ligne A, les deux restant sous 50 de liquidité. Avec l'argile très plastique CH, la différence porte sur la plasticité, les deux étant des argiles au-dessus de la ligne A. Le CL est l'argile sage de la série, cohésive comme le CH mais bien moins gonflante.

Questions fréquentes