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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUP

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR UNIVERSITE DES SCIENCES ET TECHNOLOGIE HAOUARI BOUMEDIANNE FACULTE DE GENIE CIVIL Objet : Etude de sol En date du05/03/2007, nous BOUSMAHA ANES, étudiant à FGC/USTHB, avons procédé à l'analyse granulométrique par sedimentometrie en suivant la procédure ci après 1) BUT DE L’ESSAI : Cet essai sert a compléter l analyse par tamisage et à déterminer la distribution en poids des particules fines ( diamètre inférieur à 80 μ m) , qui est base sur la loi de STOKES en exprimant la vitesse moyenne de sédimentation d’une particule sphérique dans un liquide visqueux en fonction du diamètre de cette particule On utilise cette loi pour déterminer le diamètre équivalent des particules. 2 18 D g v w s      : Vitesse moyenne de décantation s et w : Poids spécifiques de la particule et de l’eau en g/cm3  : La viscosité dynamique du solide g : L’accélération de la pesanteur en cm/s2 2) PREPARATION DE L ’ECHANTILLON : -On recueille le tamisât de 80 10-6 m obtenu lors de l’essai de tamisage par voie humide -on le laisse décanter avec son eau de lavage dans un bac -on fait évaporer l’eau , en introduisant le bac dans une étuve pour dessiccation . -le tamisât sèche est désagrège avec le pilon dans un mortier -on pèse la quantité du sol prépare -on introduit la prise dans un récipient auquel on ajoute 500 cm3 de la solution (eau distillée + defloculant ) -on laisse imbiber a température ambiante -on utilise un agitateur mécanique pour disperser la suspension pendant 3mn minimum a une vitesse de 1000 tr / mn . 3) L ’ESSAI : -Dans une éprouvette, on verse la suspension dispersée après la fin de l’agitation -on rince les palettes de l’agitation avec de l’eau distillée . -on veuille de ne pas perdre une partie de l échantillon au cours de l opération -on verse l’eau distillée jusqu a 1000 cm3 -on utilise une éprouvette temoin ou on plonge le thermomètre et le densimètre parfaitement propre . Pour obtenir une concentration uniforme sur toute la hauteur de l’éprouvette on agite par un agitateur manuel . Une fois qu’on arrête l’agitation manuelle, on retire l’agitateur, et au même temps on déclanche le chronomètre, par convention, cet instant indique le début de l’essai. On plonge le densimètre avec précaution dans la suspension immédiatement après le décrochement du chronomètre. 4) Réalisation des mesures : イ Faire les lectures a t : ( 30s – 1 - 2 - 5 - 10 – 20 – 40 - 80 ) minutes ロ Noté a chaque lecture la densité é de la solution à : 0.0001 prés et la température de l’eau se trouvant dans l’éprouvette témoin . ハ Les trois premières lectures 0.5 – 1 et 2 min se feront sans retiré le densimètre de la solution . ニ Apres la troisième lecture , retiré le densimètre après chaque mesure ホ Apres la quatrième mesure, on plongera le densimètre 30 secondes avant de faire la lecture 5) EXPLOITATION DES MESURES : APPLICATION DE LA LOI DE STOKES : La loi de STOKES permet de déterminer le pourcentage (p) de particules de taille inférieur au diamètre équivalent (D) de chaque instant à partir des lectures de temps (t) et de la température () et de la densité de la suspension (Rt). VISCOSITE DYNAMIQUE DE LA SOLUTION La viscosité () est donnée par 2 5 1 10 . 179         : température de la solution en degrés Celsius  : constante (33,68 x 10-3)  : constante (0,22 x 10-3) DIAMETRE EQUIVALENT (D) : Le diamètre équivalent (D) est donné à chaque instant (t) par la formule suivante : ) .( . . 18 . 1       s t g t H D Avec Ht : la profondeur effective de la poussée du densimètre à l’instant (t) *On prendre par exemple pour t = 0,5 min = 30 sec D(0.5min)=(18.1,15.16,35.10-2.10-3./10.30.1,7.103 )1/2 ==> D=81,46.10-6 m PROFONDEUR EFFECTIVE DU CENTRE DE POUSSEE : La profondeur effective elle est donnée par la loi : Ht = H – 100 H1 (Rt + Cm – 1) – Hc Cm = 4.10-4 (correction due au ménisque) Rt = lecture sur densimètre à l’instant (t) Hc : déplacement du niveau de la solution lié à l’introduction du densimètre Hc = 0,5 (Vd/A) Avec : Vd : volume de densimètre A : la section droite de l’éprouvette d’essai Hc = 0,5 (Vd/A) = 0,5 ( 50 / 29,21 ) = 0,85 cm H0 = 130 mm H1 = 38mm h1 = 184 mm Vd = 50 cm3 A = 29,21 cm2 H = H0 + 0,5 h1 = 130 + (0,5 . 184) donc H = 22,2 Cm Temps H Min Sec Rt Lecture densimètre Tempé -rature (°c)  ( 10-3) kg /m s Ht ( 10-2 ) m D ( 10-6 ) m 0 30 1.015 15 1,15 16.35 81.46 0 1 0 1.014 16 1.12 16.73 57.5 0 2 0 1.0125 17.5 1.08 17.3 40.6 0 5 0 1.0115 17.5 1.08 16.83 25.32 0 10 0 1.007 17.5 1.08 18.54 18.8 0 20 0 1.002 17.5 1.08 20.44 13.96 0 40 0 1.0015 18 1.06 20.63 9.82 1 20 0 1.001 18 1.06 20.93 9.11 POURCENTAGE DES ELEMENTS INFERIEUR A D : Le pourcentage est donnée par :            1 . . w t w w s m V p       s s Tel que : Vs : volume de la suspension m : masse du sol sec utilisé ( m = 40 g ) t : masse volumique de la suspension t = Rc .w =(R + Ct + Cm + Cd) w R : lecture de densité Rc : lecture de densité corrigée Ct : correction due à la variation de température Cd : correction due à la défloculant Temps (mn) 0,5 1 2 5 10 20 40 80 T (°c) 15 16 17.5 17.5 17.5 17.5 18 18 ct(10 -3) -0.76 -0,64 -0,42 -0,42 -0,42 -0,42 -0,35 -0,35 t (g/cm3) 1,013 1,012 1,011 1,010 1,006 1,001 1,0007 1,0002  ( % ) 54.9 51.45 46,37 42.3 24.53 4.68 2.97 0.99 On a déterminé ce paramètre Précédemment, il ne reste que a remplacer dans l’équation du pourcentage Pour la 1er valeur P (0,5 min) = (1000/40) (2,7/1,7). (1,013 – 1) =0,549 = 54.9 % PRESENTATION DES RESULTATS : la courbe granulométrique obtenue nous donne plus de détail sur l’échantillon de sol objet de l analyse et révèle les données suivantes sur chaque diamètre D Le pourcentage de tamisas cumule des particules correspondant a chaque taille plus de 50% correspond a un diamètre de 80 μ m moins de 25 % correspond a un diamètre inférieur a 20 μ m CONCLUSION : La sedimentometrrie est utilisée en complément de la méthode d analyse par tamisage pour les particules fines dont le diamètre est inférieure à 80 μ , la courbe granulométrique obtenue , montre que le sol pris comme échantillon est compose de limon et de sable fin. uploads/Litterature/ attp4-mds.pdf