FORMATION SUR LES

FORMATION SUR LES

ESSAIS DE LABORATOIRE

SOMMAIRE

MODULE 1: Essais sur sols et matriaux granulaires

1- Analyse granulomtrique par tamisage

2- Limites dAtterberg

3- Valeur au bleu des sols

4- Essai de fragmentabilit

5- Essai de dgradabilit

6- Essai Proctor

7- Essai CBR

8- Teneur en carbonates

9- Equivalent de sable

10- Equivalent de sable 10% de fine

11- Valeur au bleu des matriaux granulaires

12- Propret superficielle

13- Essai Los Angeles

14- Fragmentation dynamique

15- Essai Micro-Deval

16- Essai de friabilit des sables

17- Coefficient daplatissement

MODULE 1

Essais sur sols et matriaux granulaires

REFERENCE:

P 18 560

OBJET:

Lessai a pour objet de dterminer la rpartition des grains dun matriau, de tailles suprieures 80m, suivant leur dimension au moyen dune srie de tamis mailles carres.

Cet essai sapplique la description des matriaux en vue de leur classification, la dtermination des classes granulomtriques et la vrification des conditions granulomtriques imposes. Il contribue apprcier les qualits drainantes et la sensibilit leau des matriaux ainsi que leur aptitude au compactage.

PRINCIPE

Lessai consiste fractionner un matriau au moyen dune srie de tamis mailles carres de dimensions dcroissantes.

Les masses des diffrents refus cumuls ou celles des diffrents passants sont reportes la masse initiale du matriau, les pourcentages ainsi obtenus sont exploits, soit sous leur forme numrique, soit sous une forme graphique (courbe granulomtrique).

MODE OPERATOIRE

Prendre deux chantillons, partir de l'chantillon de laboratoire,l'un de masse mh, pour dterminer la teneur en eau, et l' autre, de masse Mh suprieure a 0.2 D ( avec Mh en Kg et D est la plus grande dimension dans le matriau a tamiser en mm) pour raliser l'essai.

Scher l'tuve ( 105C) le premier chantillon jusqu'a masse constante. Soit ms sa masse sche. La masse sche (Ms) de lchantillon soumis a l'analyse granulomtrique est calcule de manire suivante :

Ms = (ms/mh) x Mh

Tremper le deuxime chantillon pralablement au lavage, pendant un temps fonction de largilosit du matriau.

Laver le matriau sur le tamis de maille correspond a la plus petite maille de la colonne utilise lors du tamisage.Ce tamis doit tre protg par un ou plusieurs tamis de dcharge.

Eliminer le tamist avec les eaux de lavage ( ventuellement rcuprer pour d'autre analyses).

Rcuprer le refus et le scher jusqu'a masse constante soit Msl la masse correspondante. Le passant dans les eaux de lavage (Pnl) est calcule comme suit :

Pnl = (Ms- Ms1)

Emboter les tamis en colonne en mode dcroissent ( -a-d le plus grossier en haut et le plus fin en bas) et verser le matriau dans cette colonne et l'agiter manuellement.

Reprendre, un par un, les tamis en adaptant un fond et un couvercle.On agite chaque tamis en donnant a la main des coups rguliers sur la monture. En suite peser le refus cumul sur ce tamis (Ri).

Verser le tamist recueilli dans le fond sur le tamis immdiatement infrieur.Une fois on a parcouru tous les tamis, peser le dernier tamist (Pns). Le tamist total au dernier tamis est: Pn = Pnl + Pns

EXPRESION DES RESULTATS

Calculer, pour chaque tamis, les pourcentages des refus cumuls:

100 x Ri/Ms

Calculer, pour chaque tamis, les pourcentages des tamists correspondants:

Pi (%) = 100- (100 x Ri/Ms)

Construire la courbe Pi(%) = f(di) en chelle semi-logarithmique .

di: ouverture de tamis de rang i

Commentaire:

La somme des masses, Ri et Pns , ne doit pas diffrer de plus de 2% de la masse Ms1.

Un matriau dont la courbe granulomtrique est uniforme (serre) est difficile compacter.

Un matriau dont la courbe granulomtrique tale discontinue est sujet la sgrgation.

Exemple de courbe granulomtrique

REFERENCE

NF P 94-051

OBJET

Lessai a pour objet la dtermination des deux limites dAtterberg ( limite de liquidit la coupelle et le limite de plasticit au rouleau). Lindice de plasticit est la diffrence entre ces deux limites.

Lessai seffectue sur le mortier (lments infrieurs 0.4 mm), permet dapprcier le caractre argileux ou plastique du matriau et contribue sa classification ( LCPCet RTR).

PRINCIPE

Lessai se ralise en deux phases:

recherche de la limite de liquidit (Wl): cest la recherche de la teneur en eau pour laquelle une rainure pratique dans le matriau plac dans la coupelle se ferme( sur une longueur de 1 cm) aprs 25 chocs normaliss.

Recherche de la limite de plasticit (Wp): cest la recherche de la teneur en eau pour laquelle un rouleau de 3mm, confectionn la main, se fissure.

MODE OPERATOIRE

Prparation de la prise dessai :

Prendre un chantillon du matriau de masse m gale a 0.2D environ (m en Kg et D est la dimension des plus gros lments de sol en mm).

Mettre cet chantillon imbiber dans un rcipient d'eau pendant au moins 24h. ..Une fois est imbibe, le matriau est tamis par voie humide au tamis de 0.4mm. Leau de lavage et le tamist sont recueillis dans un bac.

Apres une dure de dcantation , l' eau claire est siphonne sans entraner de particules solides. Leau excdentaire est vapore a une temprature ne dpassant pas 50C.

Dtermination de la limite de liquidit (Wl):

Avant de procder l'essai, s'assurer d'abord que la hauteur de la chute de la coupelle est de 10mm. Faire des rglages s'il est ncessaire.

Malaxer une quantit de 300g environ du tamist obtenu 0.4mm, afin d'obtenir une pte homogne et presque fluide.

Rpartir avec la spatule, dans la coupelle propre et sche, une masse environ 70g de pte. Cette pte tale en plusieurs couches afin d'viter d'emprisonner des bulles d'air. Puis partager cette pte en deux avec l'outil a rainur.

Soumettre la coupelle a une srie de chocs la cadence de 2 coups par seconde jusqu la fermeture des deux lvres de la rainure sur une longueur de 1 cm. Noter le nombre de chocs (N) correspondant. Si N est infrieur 15, on recommence en schant le matriau.

Prlever dans la coupelle, l'aide d'une spatule, environ 5g de pte, de chaque cote des lvres de la rainure et au voisinage de l'endroit o elles se sont refermes pour dterminer la teneur en eau (W).

Effectuer l'opration complte au moins quatre fois sur la mme pte, mais avec une teneur en eau diffrente a chaque fois. Les nombres de chocs de la srie d'essais doivent encadrer 25.

Dtermination de la limite de plasticit :

Former une boulette partir de la pte prcdente. Puis la rouler, la main, sur une plaque lisse de faon obtenir un rouleau qui est aminci progressivement jusqu'a ce qu'il atteigne 3 mm de diamtre. La limite de plasticit est obtenue lorsque, simultanment, le rouleau se fissure et que son diamtre atteint 3 mm. Si aucune fissure n'apparat, malaxer tout en schant lgrement la pte et en suite reformer un nouveau rouleau.

Prlever, une fois les fissures apparues, la partie centrale du rouleau pour dterminer la teneur en eau.

Effectuer un deuxime essai.

EXPRESSION DES RESULTATS

- Tracer la droite moyenne W = f(N) dans une chelle semi-logarithmique. La limite de liquidit (Wl) est la teneur en eau qui corresponde 25 chocs.

- La limite de plasticit (Wp) est la moyenne arithmtique des teneurs en eau obtenues partir de deux essais.

- Lindice de plasticit est la diffrence entre les valeurs des limites de liquidit et de plasticit.

IP = Wl - Wp

Commentaire:

Cet essai est significatif pour les matriaux de plasticit apprciable.

Plus l'IP est grand, plus le caractre argileux du matriau est fort et il faudra une grande variation de teneur en eau pour modifier son tat.

On distingue gnralement les seuils suivants: IP < 5 matriau non plastique

5 < IP < 15 matriau peu plastique

15 < IP < 40 matriau plastique

IP > 40 matriau trs plastique

Pour apprcier davantage la consistance et la traficabilit d'un matriau, on dtermine l'indice de consistance (Ic)dfinit par :

Ic = Wl - Wnat IP

On retient gnralement les matriaux dont 1 ( Ic < 1.5

REFERENCE

NF P 94-068

OBJET

Lessai a pour objet la dtermination de la valeur de bleu de mthylne dun sol, cette valeur mesure globalement la quantit et lactivit de la fraction argileuse contenue dans ce sol.

Cest lun des paramtres didentification sur lequel sappuis la classification des sols (classification RTR).

PRINCIPE

Lessai consiste mesurer par dosage la quantit de bleu de mthylne pouvant adsorber sur le matriau mis en suspension dans leau. Le dosage seffectue en ajoutant successivement diffrentes quantits de bleu et en contrlant ladsorption aprs chaque ajout au moyen dune tache sur un papier filtre. Ladsorption maximale est atteinte lorsquune aurole bleu claire persistante se produite la priphrie de la tache.

MODE OPERATOIRE

Prparer trois prises dessais de la fraction 0/5 mm, de masses sensiblement gales et de lordre de:

30g 60g pour les sols argileux trs argileux

60g 120g pour les sols moyennement peu argileux

Introduire la premire prise dessai de masse ml dans le rcipient la mettre en suspension dans 500 cm d'eau distille l'aide de l'agitateur ailettes (vitesse 700 tr/min) au minimum durant 5 min. Utiliser la 2eme prise dessai de masse m2 pour dterminer la teneur en eau (w).Conserver la 3eme prise d'essai dans un sac en prvision de l'ventualit o l'essai devant tre renouvel.

Effectuer une injection de 5ml de solution de bleu (l0 ml pour les sols trs argileux). Puis procder, au bout de l min, au test la tache.

Procder ainsi jusqu ' ce que le teste devient positif( apparition de l' aurole bleu clair dans la zone humide priphrique de la tache) .A ce moment sans rien ajouter , on laisse s'oprer l'adsorption du bleu qui n'est pas instantane, tout en ffectuant des tests de minute en minute, si laurole disparat la cinquime tache on procde de nouvelles additions lmentaires de bleu de 2 ml (5 ml pour les sols trs argileux). Chaque addition est suivie de tests effectus toujours de minute en minute jusqu ce que le test devient positif pendent la cinquime minute .Noter le volume V de bleu vers.

EXPRESSION DES RESULTATS

Teneur en eau de lchantillon soumis lessai (0/5 mm):

w = (m2 m2)/m2 (m2: masse sche de la deuxime prise dessai)

Masse sche de la prise dessai:

m0 = m1 / (1+w)

Masse de bleu introduite (en gramme):

B = V x 0.01 (solution de 10g/l)

Valeur de bleu du sol (VBS), exprime en gramme de bleu pour 100gr de sol:

Pour les sols dont Dmax < 5mm VBS = 100 x B/m0

Pour les sols dont Dmax > 5mm VBS = 100 x C x B/m0

C: proportion de la fraction 0/5mm dans la fraction 0/50mm du sol sec.

Commentaire:

VBS caractrise mieux les sols faiblement plastique (IP 5031.5

40 - 5025

31.5 - 4020

25 - 31.516

20 - 2512.5

16 - 2010

12.5 -168

10 - 12.56.3

8 -105

6.3 - 84

5 - 6.33.15

4 - 52.5

Peser le passant sur chaque grille correspondante chaque classe granulaire.

EXPRESSION DES RESULTATS

Le coefficient d'aplatissement de chaque classe granulaire est donn par:

Me 100 Mg

Le coefficient d'aplatissement globale A est donn par :-

A = (Me 1OO M

O : Mg : masse de chaque classe granulaire M : (Mg Me : Masse des lments de chaque classe granulaire passant sur la grille correspondante.

Analyse granulomtrique

par tamisage

Limites dAtterberg

Valeur de bleu de

mthylne des sols

Fragmentabilit

Dgradabilit

PROCTOR

Essai CBR

Teneur en carbonates

Equivalent de sable

Equivalent de sable

10% de fines

f = 100 Ms (100+W)

Mh2

Msc = 120 1200

f

Valeur au bleu des

matriaux granulaires

Mh = f W + 100

f

V B = V1 V

q

Propret superficielle

Los Angeles

Fragmentation dynamique

Micro-Deval humide

Friabilit de sables

Coefficient d'aplatissement

_1208077028.xlsGraph1

10098.9

095.1111111111

85.1555555556

80.8111111111

77.2666666667

71.8666666667

65.2111111111

59.9666666667

57.9666666667

56.1111111111

51.1444444444

49.7777777778

47.8222222222

37

20.3555555556

18.9111111111

CAILLOUX

GRAVIERS

SABLES

GROS

FINS

LIMONS

ARGILES

diamtre(mm)

passants cumuls(%)

Courbe granulomtrique

Feuil1

Laboratoire du CentrePROCES-VERBAL

Nationale d'Etudes et de

Recherches RoutiresN : 0009/05

ESSAIS D'IDENTIFICATION DES MATERIAUX SELECTIONNES

Affaire N: A0045 09 05Prlvement par:Labo

Provenance : DRE SETTATClient

Echantillon : A0045-1TamisA0022-1A0022-2A0022-3A0022-4

Lieu de prlvement : RP 3625 (stock)

Date de rception :09/09/05

4098.998.999.74098.9100100

31.595.195.199.031.595.10.010

WL : Limite de liquiditIP : Indice de plasticitVBS: Valeur au bleu des sols12.585.1685.1692.32085.16

1080.8180.8191.21680.81

877.2777.2790.012.577.27

6.371.8771.8788.71071.8750100100

565.2165.2185.36.365.214050100

459.9759.9782.8459.9751570

3.1557.9757.9779.33.1557.970.08420

256.1156.1170.02.556.11

151.1451.1450.9151.14

0.549.7849.7848.20.849.78

0.31547.8247.820.547.82

0.237.0037.000.237.00

0.120.3620.360.120.36

0.0818.9118.910.0818.91

WL (%)IP (%)Teneur en carbonates (%)LA (%)

2165242

WL : Limite de liquiditIP : Indice de plasticitLA : Cofficient Los Angeles

DestinatairesRenseignements divers et observations

Etabli par :Rabat, le

Rfrences

Analyse granulomtrique par tamisage :NF P 18 - 056 , Mars 1996

Limites d'Atterberg :NF P 94 - 051, Mars 1993

Teneur en carbonatesNF P 94 - 048 , Octobre 1996

Cofficient Los AngelesP 18-573 , Dcembre 1990

&L&11Centre National d'Etudes et de Recherches RoutiresB.P:6219, Rabat-Instituts,Tl:(037)71.44.47/49Fax : (037)71.44.48&R&11IMP/PE-ES-01/36Document valid le 02/2005Page1/1

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GRAVIERS

SABLES

GROS

FINS

LIMONS

ARGILES

diamtre(mm)

passants cumuls(%)

Courbe granulomtrique

Feuil2

Feuil3

MBD00005455.bin