LABORATOIRE DE GEOTECHNIQUE ROUTIERE
Professeurs :
Date : 9/05/2012
COMPTE RENDU DU TP N° 1
Groupe N°2
Titre :
Noms des élèves :
CLASSE : 2GC3
Essai Proctor & IPI
APPRECIATION
cadre réservé au
correcteur
PARTICIPATION EN SEANCE :
RESULTATS DE LA MANIP :
SYNTHESE :
NOTE FINALE
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:
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1. Présentation des essais et déroulement du TP : 1.1. Essai Proctor : 1.1.1.présentation : L’essai Proctor a pour but de déterminer les caractéristiques de compactage d’un sol :
La teneur en eau optimum Proctor normal (Wopn en %) et la masse volumique maximale correspondante. La teneur en eau optimum Proctor modifié (Wopm en %) et la masse volumique maximale correspondante. L’essai Proctor comporte deux variantes : l’essai Proctor Normal et l’essai Proctor Modifié.
Les deux variantes sont identiques dans le principe adopté. Seules les valeurs des paramètres qui définissent l’énergie de compactage diffèrent. 1.1.2.Le principe de l’essai : Le principe consiste à humidifier un sol à plusieurs teneurs en eau, et à le compacter selon un procédé standard. Pour chacune des teneurs en eau considérées, la masse volumique sèche correspondante est déterminée. Les résultats permettent d’établir une courbe des variations de la masse volumique en fonction de la teneur en eau. Cette courbe est appelée courbe Proctor. La valeur maximale de cette courbe est obtenue pour une valeur particulière de la teneur en eau : c’est ce point qui caractérise l’Optimum
Proctor Normal ou Modifié. 1.1.3.MATÉRIEL NÉCESSAIRE Matériel spécifique Proctor Moule proctor avec embase et hausse Ou moule CBR avec embase et hausse o Dame proctor normal Ou dame proctor modifié o Règle à araser o Balance de portée supérieure à 6 kg. o Matériel connexe Eprouvette graduée et burette d’eau pour humidifier le sol o Four, balance de précision, petits récipients pour mesurer la teneur en eau à o postériori
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1.1.4.Déroulement de l’essai : Nous avons choisi de réaliser un essai Proctor modifié. Chaque groupe calcule le volume d’eau à ajouter à l’échantillon pour avoir la teneur en eau
demandée : pour notre groupe, on devrait avoir une teneur en eau de :W=9% tout en ayant 7kg de masse de sol humide. Teneur en eau Masse totale humide Masse du moule Masse du sol humide Masse du sol sec Volume du moule Masse volumique humide Masse volumique sèche Avec Meau=Mhumide-Msèche
9% 7 Kg 6,15 Kg 7 Kg 6.42 Kg 2,73 106 mm 3 2,18 t/m3 2 t/m3
Notre échantillon prêt, on le partage en 5 parties identiques. On utilise un moule CBR, on ajoute couche par couche qu’on compacte à l’aide d’une grande dame. Pour chaque couche, on applique 55 coups.
On arase la surface. On pèse le moule et on démoule puis on le pèse encore pour déterminer la densité de l’échantillon.
1.1.5.vérification de la teneur en eau : On prend trois petits échantillons représentatifs pour vérifier la teneur en eau ; on trouve que : Echantillons 1 2 3
W (en %) 8.34 10 8.92
ms 24 25 28
D’où et on pondérons avec les masse sèches on trouve :
W=9.09% Donc la teneur en eau est vérifiée.
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mh 26 27.5 30.5
1.1.6.Détermination de la teneur en eau optimum : On retrouve dans le tableau suivant la densité calculée par chaque groupe : Groupe Teneur en eau Densité
1 7 1.89
2 9 2
3 11 1.99
4 13 1.89
400 350 300 250 d Ƴ
200 150 100 50 0 0
2
4
6
8
10
12
14
W
D’où
Wopt=9.65 %
et
Ƴdopt=2.008 t/m3= 2 t/m3
1.2. Essai CBR : 1.2.1.Présentation de l’essai : L’essai CBR est un essai qui permet de déterminer la résistance et la portance d’un sol face au poinçonnement. L’essai se réalise dans un moule CBR avec un échantillon de plusieurs couches qu’on compacte. Il consiste à mesurer les forces appliquées par une presse et mesurer sa vitesse de pénétration dans l’échantillon.
1.2.2.Appareillage :
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1.2.3.Déroulement de l’essai : On passe l’échantillon à la presse et on applique des charges graduellement tout en notant les valeurs d’enfoncement correspondant à l’aide d’un comparateur.
Il existe une loi entre le nombre de divisions affiché au comparateur et la force appliquée : F=0.21*n Par la suite on note la force qui correspond à un enfoncement de 5mm et 2.5 mm. 1.2.4.Résultats : CHARGE ANNULAIRE 0,5 mm 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 7 8 9 10 F1 IPI F2 IPI
Nembre de division 11 18,5 25 30,5 35,5 39,5 43,5 47 50 53 55,5 57 59 60,5 62 62 7,455 55,84% 11,13 55,65%
F1 (kN) 2,31 3,885 5,25 6,405 7,455 8,295 9,135 9,87 10,5 11,13 11,655 11,97 12,39 12,705 13,02 13,02
On retient IPI max correspondant à 2.5mm et à 5mm : IPI= 55,84% Pour les autres groupes on a les valeurs suivantes : Groupe W IPI
1 8.7 55.2
2 10 20.08
3 12 11.52
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On obtient la courbe suivante : 400 350 300 250 % I 200 P I
150 100 50 0 0
2
4
6
8
10
12
14
W%
2. Réponse des questions : 2.1. Commentaire sur le comportement du sol au compactage en fonction de la teneur en eau : Si un sol est compacté par une série de chocs que lui imprime les chutes d'une masse, la déformation du sol, c'est-à-dire la diminution de son volume, absorbe une énergie égale à l'énergie potentielle de la masse avant la chute (=mgh pour une masse m tombant d'une hauteur h) multipliée par le nombre de coups donnés. Cette énergie s'appelle énergie de compactage. ge d'un échantillon de sol, en réalisant une série d'essais de compactage, chacun correspondant à une teneur en eau différente (maîtrisée par adjonction d'eau) mais toujours avec une énergie de compactage identique, on obtient une courbe comme celle-ci:
Cette allure s'explique par le rôle lubrifiant de l'eau dans le processus de compactage. Un sol 'trop sec' sera le siège de frottements importants entre les grains de sol. Un sol trop humide, par contre
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sera moins susceptible d'être compacté car une partie importante de l'énergie de compactage sera absorbée par l'eau (incompressible) et ne sera donc pas communiquée aux grains de sol. 2.2. Expliquer le phénomène de matelassage Le matelassage est un phénomène qui décrit la difficulté que trouvent les engins de compactage lorsque le sol a un degré de saturation élevé et donc proche de l’état liquide .
Compacteur
2.3. Que traduit l’évolution de l’IPI en fonction de la teneur en eau ? L’IPI traduit l’aptitude du sol à supporter directement sur sa surface la circulation des engins de chantier. Il est tributaire de la teneur en eau w. en effet, on observe une diminution de l’IPI avec l’augmentation de la teneur en eau.
2.4. Classification du sol selon LCPC :
2.5. Classification du sol selon GMTR : Dmax ≥50mm et les matériaux roulés et matériaux Anguleux dont la fraction 0/50 > 70% Donc C1 Selon les résultats d'identification du sol on a : Dmax >50 mm o
o
Passant à 50 mm
Passant à 2mm
o
98%
45,9
%
IP= WL –WP = 1% VBS = (B/m0)*100*C = (0,25/40)*100*0,55 =0,34 o le sol est donc un C1B4 selon la classification GMTR o
2.6. les caractères principaux de ce sol : La plasticité de leurs fines rend ces sols sensibles à l’eau. Ils sont plus graveleux que les sols B2 et leur
fraction sableuse est plus faible. Pour cette raison, ils sont en général perméables. Ils réagissent assez rapidement aux variations de l’environnement hydrique et climatique.
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