ESSAI CBR 1
But de l’essai
Déterminaon Déterminaon de la portance du sol donné, il s’agit en fait de comparer la portance du sol que l’on l’on est entrain de tester tester à la portance d’un sol standard standard de l’état de Californie aux Etats Unis.
2-
Domaine d’ d’applicaon
Géotechnique roure ! dimensionnement de chaussées
3-
Appareillage
" moules standard C#$ Disques d’espacement de %&%mm de diamtre et '&,&mm d’épaisseur % dame proctor modi(é constuée par un mouton de ),&"*+g et la hauteur de chute de )&mm aconnée manuelle llement ou mécaniquement. Des disques de surcharge annulaire en plom- de ','&+g en deux pares de diamtre extérieur de %&*mm de diamtre inférieur de 'mm. % appareil de mesure de gon/ement comprenant un trépied pou0ant s’adapter s’adapter sur la face supérieur de moule comparateur comparateur à *,*%mm et de '&mm de course 1 un disque plat et perforé de diamtre légrement inférieur à celui du moule et muni en son centre une ge à touche régla-le. % piston c2lindrique a2ant une secon de %3,cm' et approxima0ement approxima0ement '**mm de long. % pres presse se h2drau drauliliqu quee de *+n *+n pou0 pou0an antt assu assurrer une une 0it 0itesse esse de poin4onnement de %,' mm 5 minute. Des anneaux de "*+n et *+n. Des -acs de contenance contenance de "&+g en0iron 6elle à main, truelles, mains métalliques, pinceau
Eprou0e7e graduées de '&*cm" et &**cm" par la mesure de la quanté d’eau d’humidi(caon. 8es lares pour pse de teneur en eau % -alance de portée maximale de "*+g précise à &g % -alance de précision d’une portée maximale de '+g précise à *,*%g % étu0e 0enlée régla-le à %*&9C et *9C des disques de papier (ltre correspondant aux c:tés moule C#$ Couteau maillet, -urin, marteau, plane à araser. % chronomtre. % cadencemtre ;indicateur de cadence<
Durée de l’essai * =ours
Mode opératoire a) Préparaton des échantllons
8’essai sera réalisé à la teneur en eau opmale déterminée par l’essai 6roctor modi(é. De ce fait il con0iendra de préparer le matériau de la m>me manire que pour l’essai 6roctor à sa0oir ?
8e matériau sera séché à l’air ou à l’étu0e à *9C maximum 1 on se contentera d’un desséchage parel su@sant sans >tre excessif. Au@sant pour se déplacer ne7ement c:té sec de la cour-e proctor et pour perme7re lors du tamisage des éléments supérieur à '*mm une séparaon de ces élément sans entraBnement des parcules (nes. Aans >tre excessif pour ne pas éliminer l’eau a-sor-ée qui ne serait pas un peu reconstuée lors de l’opéraon de mouillage. prs a0oir éliminer par tamisage les éléments supérieurs à '*mm, le matériau sera pul0érisé 1 on écrase les mo7es de terre en 0eillant à ne pas -riser les gra0iers. n de0ra réaliser " moulages à " énergies de compactage diérentes, il faut donc pré0oir au moins " x &,&+g de matériau écr>té à '*mm.
8a connaissance de la teneur en eau du matériau en cours de préparaon est nécessaire. Ensuite par calcul on déterminera la quanté d’eau
6roctor modi(é Aoit 6 un poids de matériau en cours de préparaon à une teneur en eau F% Aoit E la quanté d’eau à =outer au matériau pour a7eindre la teneur en eau F' ;teneur en eau opmale 6roctor modi(é<
×( 100 + W 2 ) − P E 100 +W 1 P
En me7ant 6 en facteur il en 0ient ?
E6
(
100 + W 2 100 + W 1
)
−1
Ce matériau sera mouillé en malaxant soigneusement pour homogénéisaon, il sera ensuite conser0é =usqu’au lendemain dans des sacs étanches pour assurer une -onne humidi(caon. 8’opéraon de compactage n’a2ant lieu que le lendemain il est possi-le de 0éri(er a0ec précision la teneur en eau. 8’essai ne sera réalisé que si le matériau est eec0ement à la -onne teneur en eau a0ec une précision de H *,'I Ai le matériau est légrement trop humide, on de0ra le laisser aérer en l’homogénéisant soigneusement. Ai ce7e ulme correcon consiste en un léger apport d’eau, a0ec peu d’expérience, le risque d’erreur n’étant pas grand, on pourra commencer sans retard l’essai une dernire 0éri(caon de la teneur en eau pou0ant >tre eectuée à posteriori. 6ar contre si ce7e ulme correcon consiste à laisser sécher le matériau, m>me légrement 0éri(é la teneur en eau a0ec précision.
b) Compacage e imbibiton
n prépare d’a-ord le moule, il faut 0eiller à ce qu’il soit propre et en -on état. n pse le tout à &g prs, puis on place le disque d’espacement.
n introduit ensuite le matériau selon le processus de l’essai proctor modi(é en & couches successi0es d’égales épaisseur qui seront chacune compactée a0ec la m>me dame proctor modi(é selon les énergies de compactage diérentes qui sont en général %*, '& et && coups par couche. 8e -ut étant d’o-tenir " moulages a2ant compacité ne7ement diérentes ;ces compacités étant en principe et de fa4on trs approxima0e respec0ement de l’ordre de 3*I, 3&I et %**I de la densité sche maximale du proctor modi(é<. Une fois le compactage terminé, la hausse, dernire couche doit dépasser le moule d’en0iron % cm. n arase soigneusement puis on enl0e le fond que l’on 0eut (xer sur la face supérieure du moule aprs a0oir placé un papier (ltre à la surface de l’échanllon, on retournera le moule, on rerera le disque d’espacement puis aprs a0oir également placé un papier (ltre sur ce7e face, on pse le tout à & g prs. Ai le sol doit >tre essa2é sans im-i-ion on procde immédiatement au poin4onnement. Ainon on place le disque perforé de gon/ement à la surface de l’échanllon puis on dispose une charge annulaire sur le disque. Ce7e charge ne doit =amais >tre inférieure à ),&"*+g. Elle sera constuée par deux disques annulaires de ','&+g. 8e moule ainsi chargé est placé sur des cales dans un -ac à saturaon rempli d’eau de telle fa4on que l’eau arri0e li-rement par dessous et par dessus l’échanllon Ensuite on place le trépied porte comparateur en s’assurant que les pieds portent -ien sur les -ords du moule. n (xe le comparateur au trépied. n rgle la hauteur de la ge du plateau de gon/ement de fa4on que le palpeur du comparateur 0ienne reposer sur l’extrémité de ce7e ge. n note alors la lecture du comparateur ;lecture iniale<. n laisse le moule à im-i-ion normale pendant *) =ours dans l’eau. 8e délai écoulé, on note le gon/ement lu au comparateur et on sert la diJaine de minutes puis aprs a0oir enle0é les surcharge et le plateau de gon/ement on le porte sous la presse de poin4onnement. Dans le cas d’une im-i-ion complte on laisse le moule à im-i-er dans l’eau le temps nécessaire pour qu’il n’2 ait plus de gon/ement du sol. Ce temps étant parfois supérieur à quatre =ours, on adme7ra qu’il 2 a plus de gon/ement quant deux lectures espacées de ')h montreront une 0ariaon inférieure à trois cenmes de millimtres.
c) Poinçonnemen
8e moule est placé sur le plateau de la presse et centré de telle fa4on que le piston de poin4onnement soit -ien dans le prolongement de l’axe du moule. 8a t>te du piston est amenée en contact a0ec la surface de l’échanllon en faisant monter le plateau de la presse. n remet alors les surcharges annulaires. 8a mise en place du piston de poin4onnement est ache0é en manKu0rant lentement le 0olant de la presse =usqu’au moment oL l’aiguille du comparateur de l’anneau d2namométrie commence à -ouger. ce moment le piston est -ien en contact a0ec la surface de l’échanllon. n (xe alors un comparateur au %5%** de millimtre derrire le cadran de l’indicateur, de cadence ! comparateur qui coulisse le long d’une ge 0ercale solidaire du -M de la presse est (xé de telle fa4on que la pointe du palpeur du comparateur 0ienne reposer sur le -ord du moule. 8e comparateur est amené à Jéro, puis l’indicateur de la cadence mis en marche. 8’opérateur se met alors au 0olant de la presse et commence le poin4onnement au moment oL le ra2on repre de l’indicateur de cadence 0iennent se superposer à l’aiguille du comparateur, il manKu0re lentement le 0olant de fa4on à maintenir en coNncidence l’aiguille du comparateur et le ra2on repre. En procédant de ce7e fa4on de poin4onnement s’eectue a0ec la 0itesse constante normalisée ;soit %,'mm 5 minute< u cours de l’essai on note les pressions lues sur l’anneau d2namométrique qui correspondent aux enfoncements sui0ants ? *,' ! *,) ! *, ! *,O ! % ! %,& ! ' ! ',& ! " ! ",& ! ) ! ),& ! & ! &,& ! ! ! O ! 3 et %* mm. n arr>te alors l’essai quand on a7eint ce dernier enfoncement.
d) Calculs
A-
Caractéristiques physiques A-1
Déterminaon de la densité humide ; Ph< de la teneur en eau ;FI<
et de la densité sche ; Pd< aprs compactage et a0ant im-i-ion.
γh =
W% =
Poids humide compacté
Qolume du moulage
100
Poids eau
6oids sol sec
γh
γd =
%** FI
Déterminaon de la compacité du moulage par rapport à la densité sche maximale ;référence proctor modi(é< A-2
C% =
100 x
γd
Pd max
Déterminaon de la teneur en eau ;F en I< aprs ) =ours d’im-i-ion. A-3
8es échanllons ser0ant à déterminer ce7e teneur en eau sont préle0és en (n d’essai. prs poin4onnement lors du démoulage on eectue deux prises auRdessous de la surface de chaque c:té de l’emprunt de poin4onnement ;S<
Remar!ue "#$
Comme pour l’essai proctor, RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR en eau, doi0ent >tre de l’ordre de %&*g pour les sols (ns et d’au moins &**g pour les sols gra0eleux.
A-%
Gon/ement linéaire ;T l<
8e gon/ement linéaire ;T l< Est la diérence de la lecture du comparateur entre le dé-ut et la (n de l’im-i-ion. n détermine le gon/ement linéaire relaf en pourcentage de la hauteur ;l< de l’échanllon.
G =
B-
100 x
Δl
l
;a0ec pour cet essai l %' mm<
Indice portant CBR
8ors du poin4onnement de l’échanllon on note les pressions correspondant aux enfoncements à *,' ! *,) ! *, ! *,O ! % ! %,& ! ' ! ',& ! " ! ",& ! ) ! ),& ! & ! ! ! O ! 3 et %* mm.
n trace alors une feuille de papier millimétrée la cour-e de pression en foncon des enfoncements et en porte en a-scisse les enfoncements et en ordonnées les pressions.
8a cour-e ne doit pas présenter d’in/exions à l’origine. Ai les premiers points montrent ce7e anomalie, on rec(e la cour-e en tra4ant la tangente à l’arc construit a0ec les autres points. Cela conduit à une correcon d’origine pour les déformaons ? la tangente coupant l’a-scisse en un qui sera prise comme nou0elle origine pour le calcul de l’indice portant. S 8’indice portant C#$ est le rapport exprimé en I de la pression o-tenue sur l’échanllon à la pression o-tenue sur le matériau de référence pour un m>me enfoncement. S 6our le calcul on rel0e sur la cour-e tracée les contraintes qui correspondent à ',& et &,* mm d’enfoncement du piston soit.
S 6our le matériau de référence les contraintes o-tenues pour ces m>mes enfoncements sont respec0ement ? à ',& mm
* -ars
ou
*.%*& 6ascal.
V & mm
%*& -ars
ou
%*&.%*& 6ascal
Ce qui re0ient à calculer l’indice partant de la manire sui0ante ?
( 2,5 )
P
C#$ I à ',& mm
0,7
P
C#$ I à & mm
( 5)
1,05
8’indice C#$ est égal à la plus grande de ces deux 0aleurs.
