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MODULE G1

Travaux pratiques de gotechnique ESSAI CBR

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ESSAI C.B.R.(California Bearing Ratiotest)Norme NF P 94-078

A. BUT DE LESSAI :Lessai CBR est un essai de portance (aptitude des matriaux supporter les charges) des remblais et des couches de formes compactes des ouvrages routiers. Il sagit de dterminer exprimentalement des indices portants (IPI, CBR) qui permettent - dtablir une classification des sols (GTR) - dvaluer la traficabilit des engins de terrassement (IPI) - dterminer lpaisseur des chausses (CBR augmente paisseur diminue)

B. PRINCIPE DE LESSAI :

La charge apporte par le pneu sur la chausse poinonne le sol de fondation. Ce poinonnement est dautant plus petit que lpaisseur de la chausse est grande. P: pression applique par le pneumatique sur le sol de fondation. S: surcharge simulant l'action de la chausse qui s'oppose au dplacement vertical du sol de fondation lors de l'action du pneu.

On peut reproduire ce phnomne en compactant le matriau dans les conditions de l'essai Proctor dans un moule CBR puis en mesurant les forces appliquer sur un poinon cylindrique pour le faire pntrer vitesse constante dans une prouvette de ce matriau. Nota : un essai Proctor sera effectu simultanment avec votre essai CBRAnne universitaire 2006--2007Paillier C.

Tri ww a

w.n l V ua er nce si on .co mdu trafic et des charges par essieu prvus. du sol sous-jacent, et des conditions hydriques futures que subira cette route.

chausse

l'paisseur d'une chausse est fonction:

remblai

IUT St Pierre Dpartement Gnie civil

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On lui applique les conditions hydriques prvues pendant la vie de louvrage: * immersion pendant 4 jours dans de l'eau. * pas d'immersion : essai immdiat. On applique ensuite une charge voisine de ce que sera la charge de service et on poinonne le matriau dans des conditions dtermines (vitesse constante et dtermine ) tout en mesurant les efforts (F) et les dplacements (h) en rsultant: On obtient la courbe dessai.

Tri ww a

Une comparaison de ces rsultats avec ceux obtenus sur un sol de rfrence (tout venant de concassage ) est ensuite effectue. (Courbe ETALON)Anne universitaire 2006--2007Paillier C.

w.n l V ua er nce si on .co m

P =F/S S = surface du poinon

La norme NF P 94-078 donne lindice IPI en fonction des charges appliques et non des contraintes


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On mesure 3 types d'indices en fonction des buts fixs : lindice Portant immdiat (IPI): Il caractrise l'aptitude du sol permettre la circulation des engins de chantier directement sur sa surface lors des travaux (H = 0 pas de surcharges S) l' indice C.B.R. immdiat:. Il caractrise l'volution de la portance d'un sol support (ou constituant de chausse) compact diffrentes teneurs en eau . l' indice C.B.R. aprs immersion: Il caractrise l'volution de la portance d'un sol support (ou constituant de chausse) compact diffrentes teneurs en eau et soumis des variations de rgime hydrique.

Analyse de la norme NF P 94 078:1 Pour quels types de sol sapplique cet essai ? 2 A quelles teneurs en eau et avec quelle nergie de compactage est fait lessai CBR de dimensionnement dune chausse? 3 A quelles teneurs en eau et avec quelle nergie de compactage est fait lessai lindice portant immdiat (IPI) dans le cas dun matriau dassise de chausse. 4 A quelle vitesse denfoncement du piston doit-on raliser lessai CBR ? Quelle est la section du poinon ?

5 Pour quels essais doit-on interposer dans le volume libr par le disque

C. PREPARATION DU MOULE :

Avant introduction du matriau dans le moule : a. b. c. d. Solidariser la plaque de base et le moule CBR. Placer une feuille de papier filtre au fond du moule Peser vide lensemble moule+ plaque de base. Dterminer le volume qui sera occup par lprouvette de sol une fois compacte. e. Fixer la rehausse. Rappel : dans le cas dun essai IPI, le disque despacement nest pas utilis.

Tri ww a

d'espacement une surcharge ? Dans quel but ?

Anne universitaire 2006--2007

w.n l V ua er nce si on .co mPaillier C.


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D. CONFECTION DES EPROUVETTES :Le matriau mis votre disposition est un mlange Argile (15%) + Sable 0/5 (55%) + Gravier 8/12 (30%) sch lair ou dans une tuve. Homogniser le mlange.

Analyse de la norme NF P 94 093 ( essai Proctor) :6 Lorsque Dmax est 20 mm, lessai est ralis normalement. Que doit-on faire si lon a des lments de diamtre > 20mm ? Quelle est la valeur Dmax du matriau mis votre disposition ? 7 Dterminer la masse totale de matriau sec ncessaire pour raliser un essai Proctor si lon recherche galement lIndice Portant Immdiat. Justifier le choix du moule CBR. Diviser votre mlange en parts gales de 7kg environ Etaler puis humidifier chacune des parts de votre chantillon la teneur en eau laquelle on veut raliser lessai puis malaxer la main pour rendre le mlange le plus homogne possible.

Les quantits approximatives de matriaux introduire par couche sont les suivantes:Moule PROCTOR C.B.R. Essai P.M. ( 5 couches ) 400 g 1400 g

Cette quantit de matriau est introduite dans le moule CBR et compacte selon les conditions de l'essai Proctor modifi (voir p 11-norme NF P 94 O93). 8 Quel est le nombre de coup appliquer par couche. Faire un schma de leur rpartition. Retirer le rehausse puis araser soigneusement lprouvette (du centre vers la priphrie) Peser au gramme prs, lensemble moule, plaque de base et prouvette de sol . Dsolidariser la plaque de base, retourner le moule puis fixer nouveau la plaque de base. Enlever la feuille de papier filtre.

Lprouvette est alors prte pour lessai de poinonnement.Anne universitaire 2006--2007Paillier C.

Tri ww a

w.n l V ua er nce si on .co m


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E. MODE OPERATOIRE DE LESSAI :Dtermination de lindice portant immdiat (IPI) : # Placer l'ensemble plaque de base, moule CBR, prouvette sur la presse, en position centre par rapport au piston. # Procder au poinonnement de la manire suivante :Approcher la face suprieure de l'prouvette vers le piston jusqu' ce qu'il vienne affleurer le matriau (stopper ds que laiguille de lanneau accuse un lger dplacement) . Rgler la mise zro du dispositif dynamomtrique et celle du comparateur mesurant l'enfoncement du poinon. Excuter le poinonnement vitesse constante Noter les efforts de poinonnement correspondant aux enfoncements de 0.625 -1,25 - 2 2,5 - 5 - 7,5 et 10 mm et arrter le poinonnement cette valeur.

t en mn h en mm F en kN en Mpa

0.5 0.625

w.n l V ua er nce si on .co m1 1.25 1.5 2 2 2.5 4 5Paillier C.

6 7.5

8 10

# Faire une mesure de la teneur en eau au voisinage de la zone poinonne et immdiatement aprs l'essai (au moins 2 prlvements gauche et droite).

F. REALISATION DES ESSAIS :

Raliser au moins 4 essais IPI w = 0 % puis 4 % puis 8 % et 12%

G. EXPLOITATION DES MESURES:1. Pour chaque essai : Reporter sur un graphe effort dformation les valeurs de poinonnement mesures pour les enfoncements prvus.

NOTA : Si la courbe prsente une concavit vers le haut au dmarrage, il y a lieu de corriger l'origine de l'chelle des enfoncements. Dterminer lindice IPI conformment la norme Dterminer la teneur en eau de compactage et la masse volumique sche

d

3 (en t/m )IUT St Pierre Dpartement Gnie civil


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2. Tracer les courbes (sur un mme graphe) : PROCTOR : d = f(w%). Comparer les deux courbes. CALCULER SR% pour chaque essai. I.P.I. = f(w%) les courbes de saturation Sr = 100% et Sr = 80% conformment la norme. Montrer lintrt de ces deux courbes pour vrifier vos rsultats et votre procdure de compactage. CONTROLER VOS RESULTATS

3. Conclusion :

Dterminer opt et d max (Proctor) et opt et IPI max (CBR). Commenter. Evaluer la sensibilit leau du matriau. On souhaite utiliser ce matriau en remblai routier et valuer son aptitude supporter la circulation des engins de chantier. Classer ce sol selon la classification GTR, si il est compact sa teneur en eau naturelle w naturelle = 5 %. Conclure sur les conditions dutilisation de ce matriau en remblai routier.NOTA : POUR LA FRACTION

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w.n l V ua er nce si on .co m0-5mm VBS = 50%(valeur au bleu de mthylne du sol)Paillier C.


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H. COMPTE RENDU :Etablir un compte rendu complet comprenant en particulier : Un sommaire La prsentation des objectifs Une description succincte du matriel et des essais raliss. Le mode opratoire. Les problmes rencontrs et vos observations. Les procs verbaux dessais. Lexploitation des mesures (courbes avec chelle adapte, dtails de calculs, tableaux de rsultats). Lutilisation dun tableur est conseill. Toutes les rponses, commentaires et conclusion.BAREMEQUESTIONS Essais raliss w% = objectifs des essais

ESSAI CBR Note/ Barme observations

description matriel et essais

description du mode opratoire

remarques sur les problmes rencontrs

volume de l'prouvette masse du moule vide MASSE SOL Wh (g) MASSE SOL SEC essais IPI

masse d'eau rajouter

QUESTIONS

w nat% = courbe SR = 80% et 100% courbe proctor wopt dmax courbe IPI wopt (cbr) IPImax sensibilit l'eau du sol IPI nat VBS Dmax Tamisat 80 m Tamisat 2 mm CLASSIFICATION GTR conditions d'utilisation en remblai routier conclusion gnrale SOUS TOTAL 1 2 3 4 5 6 7

Tri ww a

EXPLOITATION

8 prsentation gnrale (sommaire, pagination, orthographe, grammaire) SOUS TOTAL NOTE =

w.n l V ua er nce si on .co mWs (g) d (t/m3) ; SR% ralisation conformes trac des courbes

ESSAI

calcul

IPI

SOUS TOTAL

7

8

5 /20 rendu le


Paillier C.


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