Post on 11-Nov-2015
description
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PLAN
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La portance est dfinie comme tant laptitude dun matriau supporter
une charge sans se dformer de faon excessive.
La portance dpend de nombreux facteurs ; on peut notamment citer :
la nature du matriau : matriau de remblai ou de couche de forme, prsence dun traitement
le taux de compactage du matriau
ltat hydrique du matriau
Il s'agit de quantifier cette portance par une valeur numrique ; alors, on
ralise en laboratoire lessai CBR : Californian Bearing Ratio. C'est partir de tel essais que l'on peut :
vrifier que la portance de la plate-forme que l'on vient de compacter est suffisante pour supporter la future chausse, un ouvrage
construire ou le trafic des engins de chantier en phase de construction
apprcier ltat hydrique dun matriau
dfinir la structure de chausse mettre en uvre sur telle ou telle plate-forme
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Les essais C.B.R. permettent, selon le processus utilis, la dtermination
:
de l'Indice CBR ( California Bearing Ratio ) pour caractriser le matriau en tant que support ou constituant
de chausse
de l'Indice Portant Immdiat ( IPI ) pour caractriser l'aptitude du matriau supporter la
circulation des engins
pour valuer l'tat hydrique du matriau dun sol ou d'un matriau utilis dans la construction des ouvrages en terre ou des assises de chausses.
La mthode CBR donne une valuation de la portance, c'est--dire de
l'aptitude des matriaux supporter les charges.
L'indice recherch est un nombre sans dimension exprimant le rapport
entre les pressions produisant un enfoncement donn dans le matriau
tudi d'une part et dans le matriau type d'autre part.
Il s'agit de poinonner, dans des conditions de compactage dtermines
(selon lessai PROCTOR NORMAL) et de teneur en eau connu, un chantillon de matriau (gnralement un sol) et de mesurer les efforts qui
correspondent certaines valeurs de l'enfoncement de la tige de
poinonnement.
On compare alors ces efforts ceux qui produisent les mmes
enfoncements dans un matriau de rfrence : sol de Californie.
Enfoncement de la tige
de poinonnement
Effort dvelopp
dans le matriau test
Effort dvelopp dans
le matriau de rfrence
2.5 mm F1 13.35 kN
5 mm F2 19.93 kN
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Cela permet de dfinir 2 indices CBR :
CBR1 = 100 * (F1 / Fr1)
CBR2 = 100 * (F2 / Fr2) La valeur de l'indice CBR du sol sera le plus grand des indices prcdents :
CBR = Max (CBR1 et CBR2)
Cet indice quantifie bien la portance du matriau :
une valeur faible correspond un faible effort rsistant donc un matriau peu portant dont plutt mou
une valeur leve correspond au contraire un effort rsistant important donc un matriau trs portant dont plutt dur .
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1. Matriel de confection des prouvettes :
Il comprend :
Le moule CBR Les dames et le matriel de compactage Proctor normal et modifi L'ensemble des accessoires (rehausse, disque d'espacement, rgle
araser,...),
Le matriel d'usage courant : balance, bacs, tuve.
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2. Matriel de poinonnement :
Il comprend :
Une presse de compression de 50 kN minimum et de course dau moins 10 mm,
Cette presse doit tre quipe :
d'un poinon cylindrique en acier
d'un dispositif permettant la manuvre de la partie mobile de la presse
d'un dispositif dynamomtrique permettant de mesurer les efforts de poinonnement.
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1. Prparation du moule :
Solidariser la plaque de base et le moule CBR. Mettre le disque despacement. Placer une feuille de papier filtre sur le disque despacement. Fixer la rehausse.
2. Confection des prouvettes :
Prparer deux chantillons de 5,5 kg du matriau aprs le tamiser 20 mm
Humidifier le matriau dun chantillon une teneur de 12% ( pour lI. CBR ) et lautre une teneur de 11 % ( pour l IPI ) puis les malaxer afin de rendre les mlanges le plus homogne possible.
Diviser la quantit du matriau en 5 parts. Compacter le matriau selon le processus Proctor modifi. Araser soigneusement partir du centre vers la priphrie. Enlever la plaque de base ; retourner le moule ; le fixer nouveau sur
la plaque de base.
Extraire le disque d'espacement. Placer le moule sur le plateau de la presse CBR.
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3. Poinonnement de l'chantillon :
Placer l'ensemble sur la presse, en position centre par rapport au piston.
Amener la tige de poinonnement au contact de l'chantillon. Positionner le comparateur de suivi de l'enfoncement de la tige ; le
remettre 0 .
Mettre la presse en marche.
Relever les efforts correspondant aux enfoncements de 0.5 / 1 / 1.5 / 2 / 2.5 / 3 / 3.5 / 4 / 4.5 / 5 / 6 / 7 / 8 / 9 et 10 mm de la tige de
poinonnement.
Pour lindice CBR immdiat, placer l'ensemble sur la presse, interposer dans le volume libr par le disque d'espacement deux
surcharges, la surcharge en une pice place sur l'chantillon et celle
en deux pices au-dessus.
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1. Dtermination de lindice CBR immdiat :
Enfoncement
(mm)
Bas de compactage
Lectures Coefficient de
lanneau Charge en kN
0.5 1 0.0227 0.0227
1 1.8 0.0227 0.04086
1.5 2.5 0.0227 0.05675
2 3.5 0.0227 0.07945
2.5 5.4 0.0227 0.12258
3 8.5 0.0227 0.19295
3.5 10.5 0.0227 0.23835
4 12 0.0227 0.2724
4.5 13.3 0.0227 0.30191
5 16.5 0.0227 0.37455
6 22 0.0227 0.4994
7 27 0.0227 0.6129
8 32.5 0.0227 0.73775
9 38 0.0227 0.8626
10 45.5 0.0227 1.03285
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0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 , 5 1 1 , 5 2 2 , 5 3 3 , 5 4 4 , 5 5 6 7 8 9 1 0
FOR
CE
EN K
N
PNTRATION EN MM
Lindice CBR est la plus grande valeur de :
{
, ( )
, ( )
. }
Donc : I. CBR = Max (0.918 ; 1.879)
I. CBR = 1.879 %
Classification de la portance du sol selon la valeur de lI. CBR :
D'aprs le tableau, on peut conclure de cet essai que le sol tudi est de classe S0 portance trs faible.
CBR CBR < 3 3 < CBR < 6 6 < CBR < 12 12 < CBR < 25 25 < CBR
Classe de la portance
S0 Trs faible
S1 Faible
S2 Moyenne
S3 leve
S4 Trs leve
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2. Dtermination de lindice portant immdiat (IPI) :
Enfoncement
(mm)
Bas de compactage
Lectures Coefficient de
lanneau Charge en kN
0.5 0 0.0227 0
1 0.5 0.0227 0.01135
1.5 1.8 0.0227 0.04086
2 2.2 0.0227 0.04994
2.5 3.5 0.0227 0.07945
3 5.2 0.0227 0.11804
3.5 7.5 0.0227 0.17025
4 10 0.0227 0.272
4.5 12 0.0227 0.2724
5 14.5 0.0227 0.32915
6 19 0.0227 0.4313
7 27.5 0.0227 0.57885
8 31.5 0.0227 0.71505
9 37.5 0.0227 0.85125
10 45 0.0227 1.0215
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0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 , 5 1 1 , 5 2 2 , 5 3 3 , 5 4 4 , 5 5 6 7 8 9 1 0
FOR
CE
EN K
N
PNTRATION EN MM
LIPI est la plus grande valeur de :
{
, ( )
, ( )
. }
Donc :
IPI = Max (0.595 ; 1.652)
IPI = 1.652 %
Classification de la portance du sol selon la valeur de lIPI :
IPI 30
Portance de sol Trs faible (mou) Faible bonne Trs bonne (dur)
D'aprs le tableau, on peut conclure de cet essai que le sol tudi est de portance trs faible.
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De ce TP, nous avons retenu comment manipuler un sol, le compacter et
en tirer des informations dans loptique de le classer. Cela nous a permis de nous familiariser avec les paramtres qui influencent
le dimensionnement dune structure des chausses. Encore une fois, les normes nous ont t indispensables pour en arriver au
rsultat recherch.