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II. 3. Travaux Pratique n° 3 : DETERMINATION DES LIMITES D’ATTERBERG 3. 1. Obje

II. 3. Travaux Pratique n° 3 : DETERMINATION DES LIMITES D’ATTERBERG 3. 1. Objectif visé : les limites d’Atterberg sont des paramètres géotechniques destinés à identifier un sol et à caractériser son état au moyen de son indice de consistance (Ic). Celles deux limites sont : - limite de liquidité à la coupelle (WL) ; - limite de plasticité du rouleau (WP) ; et elles s’applique aux sols dont les éléments passent à travers le tamis de dimension nominale d’ouverture de maille 400 m. Cet essai est réglementé par la norme française : NF P 94-051. 3. 2. Durée du TP : 10 heures ; 3. 3. Matériel nécessaire : a) Pour la préparation du sol : - un récipient d’au moins 2 litres ; - un bac de dimensions minimales : 30 x 20 x 8 cm ; - un tamis à maille carré de 400 m d’ouverture ; b) Pour la détermination de la limite de liquidité : - un appareil de Casagrande ; - Pour cet appareil les dimensions standardisées sont données dans le tableau suivant : - d’un outil à rainurer de suivante forme : - les dimensions d’outil sont données dans le tableau suivant : - d’un cale de 10 mm épaisseur ; - une étuve de dessiccation ; - une balance ; - des capsules ou boîtes de Petri ; - spatules ; - truelles ; c) Pour la limite de plasticité : - une plaque lisse en marbre ou verre pour le malaxage et la confection des rouleaux de sol ; - une plaque de verre de 5 cm de largeur et de 10,5 cm de longueur portant une graduation tous les 1 cm et une cale de 0,5 cm pour permettant d’apprécier le diamètre des rouleaux de sol de 3  0,5 mm ; comme sur la figure suivante : 3. 4. Description du TP :  Le comportement d’un sol varie dans des proportions importantes en fonction de sa teneur en eau : - Pour une valeur élevée de la teneur en eau le sol se comporte à peu prés comme un liquide ; s’est la boue, quand les forces de cohésion ne sont pas assez importantes pour maintenir les particules en place ; - Pour une teneur en eau diminue, vient la phase plastique, quand on peut modeler encore la terre sans qu’elle s’effrite, elle conserve sa forme ; - Puis on peut modeler la terre mais elle se fendrait au cours de travail et alors c’est la phase solide ; - On peut encore subdiviser la phase solide tandis que pour une teneur en eau relativement importante, la pellicule de l’eau qui enveloppe les grains repousses ces grains et augmente le volume apparente, de sorte que, si l’on sèche un tel sol, il y aura un retrait ; - Tandis que pour une teneur en eau encore plus faible l’eau ne repoussera plus les particules du sol, et le volume sec sera égal au volume humide et alors c’est sera la phase solide sans retrait ; - On peut figurer toutes ces phases sur un schéma comme ça : - Les teneurs en eau qui correspondent au passage de l’un à l’autre de ces états sont respectivement :  La limite de liquidité – WL ;  La limite de plasticité – WP ;  La limite de retrait – WR ; - On appelle l’indice de plasticité l’intervalle pendant lequel on peut travailler le sol et qui se détermine avec la relation : IP = WL – WP ; - On peut aussi déterminer l’indice de consistance avec la relation suivante : WL – W IC = --------------- ; où (W) est la teneur en eau du sol IP dans son état naturel 3. 5. Déroulement du TP : a) Préparation du sol :  Les opérations décrites ci-dessous sont à réaliser successivement : - après échantillonnage du sol et homogénéisation par brasage, une masse de matériau (m) est mise à imbiber dans un récipient d’eau à la température ambiante, pendant au moins 24 heures ; - cette masse (m) exprimée en grammes, doit être supérieure à 200 fois la dimension des plus gros éléments du sol appréciée visuellement et exprimée en mm ; - de même elle doit être telle que le tamisât sont recueillis au tamis de 400 m donne au moins 200 g de particule solides ; - une fois imbibé, le matériau est tamisé par voie humide au tamis de 400 m et l’eau de lavage avec le tamisât sont recueillis dans un bac ; - après un durée de décantation d’au moins 12 heures, sans aucun additif destiné à accélérer le dépôt ni sans utilisation d’un procédé quelconque de centrifugation, l’eau claire du bac est siphonnée sans entraîner de particules solides ; - l’eau excédentaire est évaporée à une température ne dépassant pas 50° b) Détermination de la limite de liquidité  Contrôle du fonctionnement de l’appareil : - avant de procéder à l’essai, il faut s’assurer que la largeur de la pointe de l’outil à rainurer est inférieure à 2,2 mm ; - la hauteur de chute de la coupelle est de 10mm (tolérance –0,1 ; +0,5mm) - le réglage se fait à l’aide d’une cale de contrôle de 10 mm épaisseur ;  La totalité du tamisât est malaxée afin d’obtenir une pâte homogène et presque fluide ;  Réalisation de l’essai consiste en : - répartir avec la spatule, dans la coupelle propre et sèche, une masse d’environ 70 g de pâte ; - cette pâte étalée en plusieurs couches fines afin d’éviter d’emprisonner des bulles d’air, présente en fin d’opération un aspect symétrique comme indique la figure suivante ; - la pâte recouvre le fond de la coupelle, sauf sur une partie d’environ 3 cm et son épaisseur (f ) est au centre d’ordre de 15 à 20 mm ; - partager la pâte en deux, comme représente sur la figure suivante, au moyen de l’outil à rainurer en le tenant perpendiculairement à la surface de la coupelle et en présentent sa partie biseautée face à la direction du mouvement ; - fixer doucement la coupelle sur le support de l’appareil de Casagrande ; - actionner la came de façon à soumettre la coupelle à une série des chocs à la cadence de 2 coups par seconde ; - il faut noter le nombre (N) de chocs nécessaires pour que les lèvres de la rainure se rejoignent sur une longueur d’environ 1 cm comme sur la figure : - on doit mentionner que la fermeture de la rainure se produire par l’affaissement de la pâte dans sa masse et non par glissement sur la paroi de la coupelle ; - la coupelle rugueuse a pour but d’éviter ce glissement et elle doit être employée lorsque le phénomène se produit (par exemple avec le pâte sableuse) ; - si (N) est inférieure à 15, le processus est recommencé avec un matériau plus sec et homogénéisé à nouveau ; - si (N) est supérieure à 35, l’opération est renouvelée sur un prélèvement de pâte auquel a été ajouté un peu d’eau distillée ou déminéralisée ; - l’essai n’est poursuivi que lorsque (N) est compris entre 15 et 35 ; - prélever dans la coupelle, à l’aide d’une spatule, environ 5 g de pâte de chaque côté des lèvres de la rainure et au voisinage de l’endroit où elles se sont refermées, afin d’en déterminer la teneur en eau ; - le prélèvement est placé dans une capsule ou boîte de Petri de masse connue et pesé immédiatement avant d’être introduit dans l’étuve pour dessiccation ; - l’opération complète est effectuée au moins quatre fois sur la même pâte, mais avec une teneur en eau différente à chaque fois ; - les nombres de chocs de la série d’essais doivent encadrer 25 à l’écart entre deux valeurs consécutives doit être inférieur ou égal à 10 ; c) Détermination de la limite de plasticité :  Et dans ce cas on part d’une pâte préparée comme au point (a), et après : - on forme une boulette ; - rouler la boulette sur la plaque lisse, à la main ou éventuellement à l’aide d’une plaquette, de façon à obtenir un rouleau qui est aminci progressivement jusqu’à ce qui il atteigne 3 mm de diamètre ; - la cadence du mouvement de la main doit être régulière dans ce temps ; - l’amincissement du rouleau se fait de manière continue et sans effectuer de coupure dans le sens de sa longueur ; - le rouleau au moment où il atteint un diamètre de 3,00  0,5 mm doit avoir environ 10 cm de longueur et ne doit pas être creux ; - la limite de plasticité est obtenue lorsque, simultanément, le rouleau se fissure et que son diamètre atteint 3,00  0,5 mm ; - si aucune fissure n’apparaît, le rouleau est réintégré à la boulette ; - la pâte est malaxée tout en uploads/Finance/ determination-deslimites-d-x27-atterberg 1 .pdf