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ANALYSE GRANULOMETRIQUE PAR SEDIMONTOMETRIE HAMDI Yacine MAT : 201100000924 SEC

ANALYSE GRANULOMETRIQUE PAR SEDIMONTOMETRIE HAMDI Yacine MAT : 201100000924 SECTION : N G:02 TP MDS N° 3 BUT DU TP : L’analyse granulométrique par sédimentométrie permet de déterminer la distribution en poids des particules fines (de diamètre inférieur à 80u ) d’un sol en fonction de leurs dimensions. L’analyse par sédimentométrie complète l’analyse par tamisage. La séparation par décantation consiste à déterminer les diamètres équivalents des particules sphériques en fonction de leur vitesse de chute dans un environnement visqueux afin d’obtenir le tracé d’une courbe Granulométrique pour des particules inférieur a 0,08mm. PRINCIPE DE LA SEDIMENTOMETRIE : L’analyse granulométrique par sédimentométrie permet de déterminer la distribution en poids Des particules fines (de diamètre inférieur à 80u ) d’un sol en fonction de leurs dimensions. L’analyse par sédimentométrie complète l’analyse par tamisage. La séparation par décantation consiste à déterminer les diamètres équivalent des particules sphériques en fonction de leur vitesse de chute dans un environnement visqueux afin d’obtenir le tracé d’une courbe Granulométrique pour des particules inférieur a 0,08mm. 2 18 _ D g v w s      : Vitesse moyenne de décantation s et d : 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 MATERIEL : 1) Echantillon de 60 g d’un sol de dimension inférieur à 0,08 mm. 2) Agitateur mécanique. 3) Etuve. 4) Balance. 5) Eprouvette de l’essai. 6) Eprouvette témoin. 7) Eau distillé. 8) Dé floculant. 9) Agitateur manuelle. 10) chronomètre PREPARATION DE L’ECHANTILLON : TRAITEMENT DE L’ECHANTILLON DE SOL : Le tamisât de 80u est recueilli (lors d’un essai de tamisage par voie humide) avec son eau de lavage dans un bac et laissé pour décanter. U Ne fois redevenue claire, l’eau est siphonnée sans entraîner d’éléments fins. Le bac est introduit dans une étuve pour dessiccation jusqu’à évaporation totale de l’eau. Le tamisât séché est désagrégé avec le pilon dans un mortier IMBIBITION – DISPENSIONS : Prendre une quantité de sol préparé comme indiqué ci- dessus, la peser. Introduire la prise dans un récipient, ajouter 500 cm de la solution (eau distillée + défloculant ) et laisser à imbiber à température ambiante. Disperser la suspension au moyen d’un agitateur mécanique qui doit fonctionner pendant 3 mn minimum à une vitesse de 10000 tr/ mn DEMARRAGE DE L’ESSAI : Verser la suspension dispersée dans une éprouvette immédiatement après la fin de l’agitation mécanique en prenant circonspection de rincer les palettes de l’agitateur mécanique avec de l’eau distillée, on récupère l’eau de pinçage, on évite de perdre une partie de l’échantillon de sol pendant le transfert. 1) On complète à remplie l’éprouvette par de l’eau distillée jusqu’à la graduation de 2000 cm3. 2) Au même temps on verse l’eau distillée dans une seconde éprouvette témoin à une même graduation (2000cm3) et y plonger le thermomètre pour mesurer la température de la solution, et le densimètre parfaitement propre pour mesurer la densité dans la solution. 3) Pour obtenir une concentration uniforme sue toute la hauteur de l’éprouvette on agite par un agitateur manuel de manière verticale. 4) Une fois qu’on arrête l’agitation manuelle, on retire l’agitateur, et au même temps on déclenche le chronomètre, par convention, cet instant indique le débit de l’essai. 5) On plonge le densimètre avec précaution dans la suspension immédiatement après le décrochement du chronomètre. REMARQUE : On laisse le densimètre plonger dans l’éprouvette de l’essai pendant les trois premières minutes car l’intervalle du temps entre chaque deux mesures est très petit, après on tire le densimètre et on le replonger à chaque fois (30 seconds avant la mesure) pour faire les lectures correspondants à chaque temps. 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) Pour une température de 19o on a = 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 prend par exemple pour t = 0,5 min     30 . 10 ). 1000 2700 .( 10 10 . 11 . 0 10 . 18 4 2 3 min 5 , 0    D ==> D = 63.5 µ Les autres résultats sont dans le tableau suivant : t (min) 0,5 1 2 5 10 20 40 80 D(m) 63.5 45.91 32.99 20.42 14.67 10.48 7.53 5.38 PROFONDEUR EFFECTIVE DU CENTRE DE POUSSEE : La profondeur effective 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. 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 t : masse volumique de la suspension t :Rc – w =(R + Ct + Cm + Cd) REMARQUE : On utilise les paramètres suivants R : lecture de densité Rt : lecture de densité corrigée Ct : correction due à la variation de température Cd : correction due à la dé floculant INTERPRETATION DES RESULTATS : Calcul de Ht : Ht = H – 100 H1 (R + Cm – 1) – Hc Hc =0 pour les trois premières valeurs Avec : H = H0 + 0,5 H1 = 9.5+ (0,5).(14) donc H = 16.5 Cm Et Hc = 0,5 (Vd / A) ==> Hc =1.06Cm On prendre par exemple pour t=0,5 min H (0,5) = 16.5 – 250 (1,005+ 10-4 – 1) – 1.06 H (0,5) = 11 Les valeurs de Ht sont représentées dans le tableau suivant : t (min) 0,5 1 2 5 10 20 30 35 40 50 55 60 90 Ht 14.16 5 14.1 65 14.4 15 14.4 15 14.4 15 14.4 15 14.4 15 14.4 15 14.5 4 14.5 4 14.5 4 14.5 4 14.66 5 Calcul du pourcentage P Calculons d’abord t : t=(R + Ct + Cm + Cd). w D’après l’abaque on a : Ct = – 0,17 On a : Cd = – 8 10-4 Cm = 4 10-4 Par exemple :  (0,5) = (1021 – 0,17 + 4.10-4 – 8.10-4). 1 =1.0208 g/Cm3 Les valeurs de t sont représentées dans le tableau suivant : t (min) 0,5 1 2 5 10 20 30 40 t 1.0208 1.0188 1.0178 1.0158 1.0148 1.0048 1.0008 1.0000 Dans l’équation du pourcentage le seul inconnu c’est t 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) = (1000/60). (2,7/1,7). (1,0208 – 1) = 0.55 On a donc le tableau suivant : t (min) 0,5 1 2 5 10 20 30 40 P (%) 55 49 47 41 40 39 12 0 Donc pour tracer la courbe du diamètre équivalent en fonction de pourcentage il suffit de combiner les deux tableaux qui indiquent chaque paramètre Et on a donc le tableau suivant : P (%) 55 49 47 41 40 39 12 0 D(m) 63.5 45.91 32.99 20.42 14.67 10.48 7.53 5.38 CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DU DENSIMETRE : H0 =95mm H1 = 25 mm h1 =140 mm Vd =60 Cm3 Cm = 4 10-4 Cd = – 8 10-4 Section Eprouvette : 28 .27 Cm2 Les résultats sont résumés dans le tableau suivant : INTEPRITATION DES RESULTATS L’essai de SEDIMENTOMETRIE nous a permis de déterminer les dimensions des particules par décantation qui correspond au diamètre des grains de même poids spécifique d'après la courbe granulométrique on obtient que les particules de gros diamètre posséder une vitesse de décantation grosse et que pour chaque diamètre on obtient pourcentage de tamisas cumule D’âpres la courbe granulométrie notre sol est mélange de sable fin plus limons Conclusion : Les résultats de cet essai révèle un sol très propre conseillé pour l’utilisation dans le béton bitumineux restent incomplets et nécessitent d’être complétés par d’autres essais d’identification. uploads/Litterature/ tp-mds-n-3.pdf