Limites d’Atterberg et essai d’équivalent de sable

Résumé du document

La teneur en eau influe sur la consistance d'un sol. En effet c'est elle qui détermine la capacité des forces de cohésion à maintenir en place les particules du sol. Dans ce TP, nous étudierons des limites de teneur en eau qui marquent la limite entre deux états, telle que la limite de liquidité et la limite de plasticité : il s'agit des limites d'Atterberg. Grâce à ces limites nous pourrons alors classer les sols argileux dans différentes catégories.

Nous avons procédé à plusieurs essais, avec tout d'abord la méthode de Casagrande. Il s'agit de soumettre une coupelle remplie d'argile, à des chocs, afin de refermer un sillon (créer initialement) à la base (environ un cm de fermeture). Nous avons réalisé l'essai plusieurs fois pour différentes teneurs en eau, et pouvons ainsi trouver la limite de liquidité (qui par définition est la teneur en eau pour laquelle le nombre de coup est de 25).
Ensuite après cet essai, nous avons mis en place la méthode du cône de pénétration, qui comme son nom l'indique, consiste à faire pénétrer une tige avec un bout en cône dans notre argile. Grâce à un mécanisme de retenue après 5 secondes, nous pouvons lire l'enfoncement avec un comparateur. Nous pouvons ainsi calculer la limite de liquidité du sol, qui est la teneur en eau pour une pénétration de 17mm.

Extraits

[...] Objectifs de l'essai L'objectif de ce TP est de déterminer l'équivalent de sable de 3 échantillons de sols différents. On déterminera l'équivalent de sable et l'équivalent visuel de sable pour chacun de ces 3 échantillons. Protocole On va saturer le sol (dans notre cas les échantillons) avec une solution ayant un pouvoir floculant déterminé sur les argiles. On laisse le mélange se décanter une fois avoir agité les éprouvettes à l'aide de l'agitateur mécanique. L'agitateur mécanique a pour but de séparer les différentes particules, et ainsi la décantation va permettre de les mettre en évidence avec 3 couches : une de fond : le sable, une seconde : le floculat gonflé par la solution, et enfin la troisième : le liquide de solution lavante décanté. [...]

[...] Ensuite après cet essai, nous avons mis en place la méthode du cône de pénétration, qui comme son nom l'indique, consiste à faire pénétrer une tige avec un bout en cône dans notre argile. Grâce à un mécanisme de retenue après 5 secondes, nous pouvons lire l'enfoncement avec un comparateur. Nous pouvons ainsi calculer la limite de liquidité du sol, qui est la teneur en eau pour une pénétration de 17mm. Méthode de Casagrande Méthode du cône de pénétration Pour déterminer la limite de plasticité Nous avons créé des cylindres de mortier de longueur environ égale à 10- 15 cm et d'un diamètre de 3 mm. [...]

[...] Détermination de l'équivalent de sable 1. Les résultats sur nos 3 échantillons de sol 2. Les différents calculs Ces calculs vont nous permettre de caractériser les différents sols. A. L'équivalent de sable visuel Nous allons utiliser la formule suivante afin de déterminer l'équivalent de sable visuel : B. L'équivalent de sable Nous allons utiliser la formule suivante afin de déterminer l'équivalent de sable visuel : La hauteur h2 est obtenue grâce à un piston taré que l'on a introduit dans notre éprouvette et qui va nous permettre de mesurer la hauteur des sédiments Interprétations de nos résultats Echantillon A : On remarque que le sable est propre même s'il y a une petite différence entre notre ESV et notre ES. [...]

[...] Classification des sols Le but de ces essais étant de déterminer la nature du sol étudié, nous avons alors cherché à le classer. Pour ce faire, nous avons besoin de calculer IP, l'indice de plasticité, soit ici : IP = wL wP = 33 10,9 = Une première estimation peut alors être établie grâce au tableau ci- dessous : Limon 20 [...]

[...] On obtient ici : wL = Comparaison des résultats obtenus par les deux méthodes On observe un écart de moins de entre les valeurs de wL obtenues par la méthode de Casagrande et celle au cône de pénétration. Bien que cette dernière paraisse moins précise, ces deux méthodes sont donc bien en accord, et valident la détermination de la limite de liquidité du sol étudié. Nous pouvons alors effectuer la moyenne des trois résultats obtenus et retenir pour wL une valeur de IV. Détermination de la limite de plasticité Grâce à nos différents essais, nous trouvons des teneurs en eau proche les unes des autres et nous faisons une moyenne de ces trois essais : wP=10,9%. [...]