INTR IN TROD ODUC UCTI TION ON : Anciennement, lorsqu’un sol était inadéquat pour supporter une route route ou un bâtiment, on pouvait se permettre de choisir un autre site sont le sol présentait des des cara caract ctér éris isti tiqu ques es supé supéri rieu eure res. s. De nos nos jour jours, s, il est est souv souven entt néce nécess ssai airre d’ad d’adap apte terr les les fond fondat atio ions ns d’un d’un ouvr ouvrag agee au type type de sol sol sur sur lequ lequel el il sera sera construit, ou encore d’améliorer la qualité du sol. Cette dernire mesure porte le nom de stabilisation des sols ! elle représente parfois la solution la plus économique, particulirement particulirement dans le cas des routes. "l e#iste plusieurs méthodes de stabilisation des sols, parmi les plus connues figurent figurent l’addition de produits produits chimiques dans le sol, l’utilisation l’utilisation de remblais remblais de surcharge et de compactage cette dernire méthode est plus économique elle est utilisée dans la plupart des ouvrages en terre. $otre %& comportera sur le compactage de surface, puisque c’est la méthode
Essai de compactage )es principau# types d’essais d’essais de compactage en laboratoire laboratoire pratiqués pratiqués sont * - les essais &roctor ! - l’essai ' la table vibrante. $otre %& se rapporte uniquement sur l’essai l’essai &roctor. &roctor.
1. Défnition Défniti on : C’est l’ensemble des opérations mécaniques qui conduisent ' accro+tre la densité en place d’un sol. "l augmente la compacité du sol, donc réduit ses possibilités de déformation déformation et améliore sa capacité portante. "l agit agit en réduisant presque presque instantanément le volume du sol, essentiellement par réduction de volume des vides remplis d’air. )e compactage est gouverne gouverne par quatre facteurs facteurs * sol. )e poids volumique sec du sol. )a teneur en eau du sol. )’énerg )’énergie ie de compactage. )e type de sol.
2. Bu Butt de l’es l’essa sai i :: )’essai )’essai &roctor a pour but de déterminer la teneur en eau optimale ( ) pour
Le moule ' * moule 0 1*+ mm 4 ! 1*+ mm 1sans rehausse2 dont disque d’espacement de +*,$ mm d’épaisseur d’épaisseu r, , soit une hauteur hutile hutile ! 1+6,6 mm 3olume C56 0 + +#6 cm& Avec Avec chacun de ces moules, on peut effectuer effectuer deu# types d’essai 1choi# 1choi# par rapport ' l’énergie de compactage2 * Lessai Lessai P-'- -L, Lessai Lessai P-'- -23435. )e choi# de l’intensité l’intensité de compactage est fait en fonction fonction de la surcharge surcharge que va subir l’ouvrage au cours de sa durée de vie * 5ssai Proctor normal 6ésistance souhaitée relativement relativement faible, du type remblai non ou peu chargé. )e &roctor normal est utilisé généralement pour les études de remblais en terre 1barrage7 digues ou le compactage est moyennement poussé2. o
5ssai Proctor modi7ié * * 8orte résistance souhaitée, du type chaussée autoroutire. &roctor modifié correspond au compactage ma#imum que l’on )e &roctor peut obtenir sur chantier avec les les rouleau# rouleau# ' pied de mouton. "l est utilisé pour le compactage compactage des matériau# destinés ' constituer constituer la fondation ou le corps de chaussées chaussées des routes routes et des pistes d’aérodrom d’aérodromes es
)e tableau ci7dessous résume les conditions de chaque essai selon le moule retenu
Moule Proctor Proctor normale
No!re de couc"e No!re de coup par couc"e Poids de couc"e #$% La asse de l’éc"antillon #&$% Masse de la dae #$% (auteur de c"ute
Proctor modi7ié
Moule CBR Proctor modi7ié
Proctor normale
3
5
3
5
25
25
55
55
65
!
65
!
2"5 2"!#
!"5!
3 5
!5 $
5 2"!# 3 5
!"5! !5"$
7
5urette ' huile.
/n prend de chaque cotés 1au dessus et au dessous2 de ce moule une
quantité 1environ 1environ de =>;g2 pour la détermination de la teneur en eau. teneurs en eau croissante. croissante. 6épéter l’essai pour des teneurs 9ettre les tares tares dans l’étuve de =;>@C pendant pendant :Gheures. :Gheures. /n faite l’essai H fois. Aprs compactage, on pse le moule et on détermine la teneur en eau du maté matéri riau au,, ce qui qui perm permet et de calc calcul uler er le poid poidss volu volumi miqu quee sec. sec. )e résultat de l’essai se traduit par un point de la courbe. représentative Aprs ces calculs on passe ' la construction de la courbe représentative de la vari variat atio ion n de la poid poidss volu volumi miqu quee sch schee γd en fonction de la ω 2 0 γ d 1voir la courbe 2 et on tire γ d ma# et ω opt teneur en eau f1 ω opt . /n recommence en augmentant chaque fois la teneur en eau, et l’on obtient ainsi une série de points points qui dessinent la la courbe A.A.I.J./. x a m d
γ
d
γ
Poids du sol humide Poids du sol sec 9olume du moule
GH>G.> G;:K.G ::L>
GKH.> G:G=.K ::L>
Densité sc"e
1."*
1.%*
1."6
Poids total humide Poids total sec Poids de la tare Poids de sol humide Poids du sol sec Poids de leau
=:>.F ==K.K =F =;K.F LL.K F.=
=;>.> LK.> =F.L F. KF. F
==>.F =;>.> =F.K LK.= F.F =;.H
eneur en eau
%.1+
10.1%
11.%"
'alcul de poids ?olumi@ue
Poids humide de l’échantillon compacté : Ph = Pth-Pm
φ 2 Calcul de volume V tel que : V= π × × h o : 2
G>:K.> G;GK.= ::L>
un point haut que l’on appelle optimum &roctor une teneur en eau égale ' 10> .
d opt opt ! 1.%* </ m& pour
/n peut e#pliquer ce phénomne de la manire suivante * lorsque la teneur en eau est élevée, l’eau absorbe une importante partie de l’énergie de compactage sans aucun profit, profit, de plus elle prend prend la place des grains solides, par contre lorsque la teneur en eau est faible, l’eau a un r(le lubrifiant non négligeable et la densité sche augmente avec la teneur en eau. Iur le versant gauche de la courbe, appelé versant sec, le volume des vides est occupé par de l’eau et de l’air l’air.. Iur Iur le versant droit, droit, appelé versant mouillé, mouillé, l’eau occupe pratiquement tous les vides, ce qui facilite les déformations par cisaillement. "l est ' noter que le compactage peut tre influencé par l’énergie l’énergie qui lui est fourni et la nature nature du sol qui est compacté. compacté.
une meilleure meilleure stabilité stabilité au sol ce qui veut dire dire sécurité pour le futur ouvrage. Malgré cela le compactage demeure une technique assez délicate car elle dépend de plus plusie ieur urs s param paramètr ètres es comm comme e la natur nature e du sol qui nous donne par exemple une courbe en cloche cloche assez aplatie aplatie pour un sable sable tandis qu’e qu’ell lle e prés présen ente te un maxi maximu mum m très très marq marqué ué pour pour une une argi argile le plas plasti tiqu que e ,lor ,lorsq sque ue cett cette e dernière c’est dire la courbe de compactage est aplatie ,le compactage est peu in!uencé par la teneur en eau ,les matériaux de se genre constituent les meilleurs remblais ,donc on peut dire que le comp compac acta tage ge est est prim primor ordi dial al pour pour n’im n’impo port rte e quel travail sur chantier surtout pour la
ere
*- "n met &a 1 $artie de &'échanti&&"n dans &e m"u&e
%- "n mé&an#e &'eau &'échanti&&"n
- "n de!is &'échanti&&"n sur $arties
1- "n $èse &e m"u&e !ide et sans &a "&&et
6- en reait &es deux "$érati"ns ( et *) $"ur &es deux $arties restantes de &'échanti&&"n
..................
.- "n $èse &e m"u&e &'échanti&&"n c"m$acte et sans &a "&&et
7- "n en&è!e &a "&&et et "n rase &a $artie
/i# %
+- "n dame &a 1ere $artie de &'échanti&&"n a!ec %+ chutes de hauteur c"nstante de marteau
$ On met les échantillons dans dans un 1our pendant 2'heurs
&On enl"ve un échantillon de la partie supérieur 2 On p"se les échantillons humides
' On p"se les échantillons secs
..................
On enl"ve un échantillon de la partie in1érieur
em ar2ue ue : emar2
)orsque le terrain terrain est asseM argileu#, argileu#, il est nécessaire pour avoir une humidification humidification bien uniforme, uniforme, de laisser reposer l’échantillon de sol. a $$e& e& a$$ poids ?olumi@ue sec
teneur en eau :
0=
$"ids du s"& sec
: γ d = !"&ume de &3échanti&&"n
( poids sec− poids humide) poids du sol sec
γ = Ph V
0 = Pe ×&)) Ps
"l e#iste donc une teneur teneur en eau particulire particulire ω optimum notée ω"$ti pour laquelle le compactage compactage conduit a un poids volumique γd ma#imum. )’essai )’essai &roctor &roctor permet de déterminer déterminer ces conditions conditions particulaires. particulaires.
