2.3. - Les essais d'identification
2.3.1. - Analyse granulométrique
Il s'agit de classer les grains selon les dimensions des tamis
normalisées. Pour la réalisation de l'essai, l'échantillon
est trempé dans l'eau pendant 24 heures puis lavé à l'aide
du tamis de 80 um pour éliminer les particules fines, ensuite
étuvé à 105 °C pendant 24 heures afin qu'il puisse
sécher puis, mis dans la colonne de tamis dont les mailles sont
décroissantes de 31,5 mm à 0,08 mm Les poids des refus sont
rapportés au poids du matériau lavé puis nous calculons
les proportions des passants ; les résultats obtenus donnent ces courbes
granulométriques ci-dessous :
Pourcentages passants
100
40
20
90
70
60
30
80
50
10
0
Diamétre des tamis (mm)
10
1
0,1 0,01
1èr cycle 2èm cycle 3èm cycle 4èm
cycle 5èm cycle 6èm cycle 7èm cycle 8èm cycle
9èm cycle 10èm cycle
Fig. 5. - Courbes granulométriques
selon les différents cycles de compactage
2.3.2. - Limites d'Atterberg
Les limites d'Atterberg sont déterminées
uniquement pour les éléments fins des matériaux (fraction
passant au tamis de 0,4 mm), car ce sont les seuls éléments sur
lesquels l'eau agit en modifiant la consistance du sol. L'essai consiste donc
à faire varier la teneur en eau de cette fraction de sol et en observer
sa plasticité.
Selon la teneur en eau, le sol se comportera comme un solide,
un matériau plastique ou un liquide. On détermine
particulière les valeurs suivantes :
y' la limite de liquidité
y' la limite de plasticité
17
Les matériels utilises pour la réalisation de
l'essai sont (voir photo.1)
Coupelle
Spatule
Langue de
chat
Plaque en verre
Récipient de pesage
Rainure
Appareil de Casagrande
Photo 1. - Appareillage pour l'essai des
limites d'Atterberg
Les courbes des teneurs en eau en fonction des coups sont
tracées pour déterminer les limites de liquidé (obtenues
à 25 coups).
Fig. 6. - Courbes des teneurs en eau en
fonction du nombre de coups (dix cycles)
Ainsi, à vingt cinq coups, les valeurs de
Wl(25) sont déterminées. Aux cycles inférieurs
Wl(25) croit de façon considérable puis connait une chute au
delà du quatrième cycle.
18
|
Wl (%)
|
34
|
52
|
55
|
58
|
50
|
40
|
38
|
36
|
30
|
29
|
|
Cycles
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
Tableau 1. - Valeurs des Wl(25) pour les dix
cycles
Les données du tableau 1 permettent de voir
l'évolution des limites de liquidé Wl en fonction du degré
de compactage.
Limites de liquidé (%)
40
20
70
60
30
50
10
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Nombre de cycles de compactage
Fig. 7. - Evolution de Wl en fonction du
nombre de cycles de compactage
Ces calcaires présentent des propriétés
physicochimiques qui rendent presque impossible la détermination de la
limite de plasticité. L'indice de plasticité n'est jamais nul
mais peut être non mesurable. Un ordre de grandeur de cet indice est
donné par la relation de Casagrande: Ip= aWL - b où a
= 0,7 et b = 9
La connaissance de ces limites permet de présumer le
comportement d'un sol donné (en fonction de la nature et de la
quantité d'argiles qu'il contient) lorsqu'il est soumis à
différentes sollicitations.
Les valeurs obtenues des indices de plasticité en fonction
des cycles de compactage sont représentées par la courbe
ci-dessous :
19
Indices de plasticité (%)
25
20
35
30
15
10
0
5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Nombre de cycles de compactage
Fig. 8. - Evolution de l'indice de
plasticité en fonction du nombre cycles de compactage.
2.3.3.- Essai Proctor modifié
L'essai a pour but de déterminer la teneur en eau optimale
pour un matériau donné et des conditions de compactage
fixées, qui conduit au meilleur compactage possible ou encore
compacité portante maximale.
Il consiste à compacter dans un moule CBR, à l'aide
d'une dame Proctor modifié, selon un processus bien défini,
l'échantillon de matériau à étudier et à
mesurer son poids volumique humide et son poids volumique sec.
m
Y h = Vm
Y h
et Y d =
1+W
Yh est le poids volumique humide
Yd le poids volumique sec
m la masse de l'échantillon mouillé et
compacté et W la teneur en eau de mouillage.
On trace alors la courbe du poids volumique sec en fonction de
la teneur en eau appelée courbe Proctor.
20
20
19
18
17
16
15
Wopt.
Id max
9 10 11 12 13 14 15
Teneurs en eau (%)
Poids (kN/m3)
volumiques s ecs
Fig. 9. - Courbe de compactage pour une
énergie donnée.
Le Id max. ou le poids volumique à l'optimum
Proctor a évolué au cours du compactage puis connait une chute au
septième cycle. Cette évolution est représentée par
la courbe Id max. en fonction des cycles.
Poids volumiques secs (kN/m3)
22,4
22,2
21,8
21,6
21,4
21,2
20,8
20,6
20,4
22
21
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Nombre de cycles de compactage
Fig. 10. - Evolution du Id max. en
fonction du nombre de cycles de compactage.
21
| 
