TP N02 Analyse Granulométrique Et Mesure de La Limites D'atterberg [PDF]

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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université AbouBakr Belkaid – TlemcenFaculté de Technologie, Département de GEE, 1ère année GI

TP. (02) Analyse granulométrique et mesure des limites d’Atterberg

1. Introduction Durant ce TP, il s’agit de classer un sol selon les normes internationales. Pour cela, il faut déterminer les limites d’élasticité et de plasticité de la partie fine de ce sol, et tracer la courbe granulométrique, accompagnée par le calcul de diverses valeurs qui seront définies au fur et à mesure dans ce rapport. Bonne consultation. 2. Analyse granulométrique L’analyse granulométrique est une étape fondamentale pour la classification d’un sol. Cela consiste à mesurer la dispersion des grains d’un sol suivant leurs dimensions, c’est-à-dire leurs diamètres respectifs. Puis, reporter sur une courbe granulométrique les résultats ainsi obtenus. Lors de ce TP, nous avons eût à traiter un échantillon granulométrique qui est de Ø (mm) 50.08. L’analyse granulométrique peut être effectuée par tamisage. Cependant, pour des grains de diamètres inférieurs à 0.08 mm, le tamisage n’est plus une solution praticable.

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2.1. But Déterminer les dimensions des grains

2.2. Principe La granulométrie ou analyse granulométrique consiste à fractionner des granulats au moyen d’une colonne de tamis dont les dimensions des mailles sont normalisées et décroissantes du haut vers le bas entre 5mm et 0.08.mm. On appelle tamisât ou passant l’ensemble des grains lui passent à travers le tamis, et refus l’ensemble des grains lui sont retenus sur le tamis.

2.3. Mode opératoire  Peser du bac en acier à vide.  Remplissage du bac en acier avec 1000g de sol et peser de la masse des deux ensembles.  Mise en place des tamis du plus petits au plus grand écartement en millimètres.  Versement des 1000g de sol dans les 5 premiers tamis seulement car la machine n’était pas assez haute puis laisser la machine vibrer durant 5 minute environ. Faire la même chose que pour l’étape pour le reste des tamis (5-3.15-2-1.25-0.5-0.25-0.125-0.08).  Après les 5 minutes de vibration nous avons pesé les refus de chaque tamis en commençant par le tamis supérieur. 2.4. Calcul Pour le calcul des pourcentages et le tracé de la courbe granulométrique, le procédé est le suivant : M est la masse totale de l’échantillon. N°

Ouverture

Refus

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Refus cumulé (g)

Refus cumulé (%)

Tamisa

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Tamis 1

des tamis (mm) 5

Partiel (g) m1

2 3 4 5 6 7 8

3.15 2 1.25 0.5 0.25 0.125 0.08

m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8

m1

R1=100*m1/M

cumulé (%) T1=100R1

m1+m2 R2=100*(m1+m2)/M m1+m2+m3 m1+m2+m3+m4 m1+m2+m3+m4+m5 m1+m2+m3+m4+m5+m6 m1+m2+m3+m4+m5+m6+m7 m1+m2+m3+m4+m5+m6+m7+m8 R8=100*Σm/M T1=100R8

2.5. Compte rendu Il vous est demandé de : a. Compléter le tableau des calculs. b. Tracer la courbe granulométrique. c. Déterminer les différents diamètres (D10, D30 et D60) et les deux coefficients Cu (coefficient d’uniformité) et Cc (coefficient de courbure), en sachant que : (D10, D30 et D60) : étant respectivement les diamètres correspondant à 10%, 30% et 60% d’éléments de dimension inférieure. Le coefficient d’uniformité ou de Hazen : Cu = D60/D10. Le coefficient de courbure : Cc= (D30) 2 /(D10*D60). d. Nommer ce sol selon la classification LCPC (laboratoire des ponts et chaussées, France) e. Commenter vos résultats 3. Mesure des limites d’Atterberg Les limites d’Atterberg sont des essais qui permettent de définir des indicateurs qualifiant la plasticité d’un sol, et plus précisément de prévoir le comportement des sols pendant les opérations de terrassement, en particulier sous l'action des variations de teneur en eau. Notons que cet essai se fait uniquement sur les éléments fins du sol et il consiste à faire varier la teneur en eau de l'élément en observant sa consistance, ce qui permet de faire une classification du sol. L’indice de plasticité « IP » IP =WL-WP

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Indice de plasticité Degré de plasticité Non plastique (l’essai perd sa signification 0 < Ip < 5 dans cette zone de valeurs) 5 < Ip < 15 15 < Ip < 40 Ip > 40

Moyennement plastique Plastique Très plastique

L’indice de consistance: « Ic » Ic = (WL-W)/IP

L’indice de liquidité « IL » IL = (W-WP)/IP

3.1. But Le but de ces tests est de déterminer les limites de consistance qui sont exprimées en termes de teneur en eau marquant les limites entre état solide, plastique, et liquide. Il est important de noter que ces tests ne s’appliquent que pour les sols fins, définis comme ayant des grains de diamètres inférieurs à 0.08 mm. 3.2. Mode opératoire Solide → Plastique : WP GI 313 Génie des Procédés

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Plastique → Liquide : WL IP = W L – W P Passant à 400μm 3.2.1. Détermination de la limite de liquidité WL: Pour ce, on utilise la coupole de Casagrande, qui consiste en un appareillage composé d’un bol et d’un arbre à came permettant de transformer le mouvement de rotation en translation, on arrive donc à élever la coupelle d’une certaine hauteur et de le laisser retomber sur un plan rigide. Pour réaliser ce premier test, il faut :  Humidifier l’échantillon de sol fin de 200g  L’homogénéiser  Etaler l’échantillon dans la coupelle, de manière à avoir une épaisseur à peu près constante, de 1 cm, avec une surface horizontale  Appliquer une rainure au milieu, séparant l’échantillon en deux parties distinctes et égales, de manière à voir le fond du bol  Tourner la manivelle en comptant le nombre de fois que la coupelle s’est élevée puis rabattu jusqu’à ce que la fente se referme.  Récupérer l’échantillon, le peser, et calculer sa teneur en eau.

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3.2.2. Détermination de la limite de plasticité WP Pour déterminer cette limite, le procédé est le suivant :  Prendre un échantillon séché du sol fin  Y ajouter un peu d’eau et homogénéiser le mélange  Former trois fil de 3 mm de diamètre et de 10 cm de longueur sur le modèle d’une petite barre de fer  Rouler les fils sur une planche de marbre, servant à l’assécher au fur et à mesure, jusqu’à l’apparition des première fissures. Les rétrécir si nécessaire pour maintenir la même longueur (10 cm)  Récupérer l’échantillon, le peser, et calculer sa teneur en eau.

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3.3. Calculs  Pour le calcul de la limite de liquidité, on applique la relation : WL = WN (N/25)0.121 WN : est la teneur en eau correspondant au nombre de coups N. On fera la moyenne des trois essais.  Pour le calcul de la limite de plasticité, on fera la moyenne des teneurs en eau de deux essais. 3.4. Compte rendu a. Dresser les tableaux des résultats b. Calculer l’indice de plasticité IP c. Classifier le sol selon la classification LCPC pour les sols fins.

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