Les essais en laboratoire

Objectif du Laboratoire

  • L'analyse géologique du sol aux différentes profondeurs
  • La détermination des paramètres physiques du sol
  • La détermination de la sensibilité des sols aux variations hydriques
  • La détermination de la classe de sol selon la classification GTR

Limites d'Atterberg

Les sols argileux sont sensibles aux variations des teneurs en eau. En fonction de ces dernières, on passe de l’état solide à l’état plastique puis à l’état liquide. On définit alors des états de liquidité et de plasticité dites « limites d’Atterberg » WL et WP.

La limite de liquidité est déterminée à la coupelle. Pour la limite de plasticité, on enroule une boule de la prise d’essai jusqu’à ce que les premières fissures apparaissent. On évalue alors sa teneur en eau.


Teneur en eau

Quantité d’eau contenue dans un échantillon de sol. Cette quantité d'eau est une caractéristique déterminante du sol.

La teneur est évaluée par un rapport pondéral ou volumique après le passage de l’échantillon à l’étuve.


Granulométrie

L’analyse granulométrique permet de déterminer la distribution des tailles des éléments composant l’échantillon.

Les tamis sont de plusieurs tailles : 50 mm, 5 mm, 2 mm, 0.4 mm et 0.08 mm.


Sédimentométrie

La méthode consiste à mesurer le temps de sédimentation dans une colonne d’eau.

La sédimentométrie permet alors de déterminer la taille des grains très fins (< 0.08 mm) à l’aide de la loi de Stock qui donne une relation entre le diamètre des grains et la vitesse de sédimentation.


Valeur au bleu de méthylène

On isole la fraction 0/50 qui, seule, sera soumise à l’essai. Le volume adsorbé de bleu de méthylène est fonction de l’activité des minéraux argileux et leur pourcentage. 

On arrête l’essai en utilisant la méthode de la tâche qui met en évidence une auréole bleue sur le papier filtre, montrant ainsi que les particules ne peuvent plus adsorber du bleu de méthylène.


Essai de dessiccation

Cet essai consiste à laisser se dessécher librement et progressivement une éprouvette cylindrique de sol et de mesurer périodiquement sa variation de hauteur et sa masse.

Le résultat de l’essai permet de déterminer l’amplitude d’affaissement d’un sol correspondant au passage entre deux états de teneur en eau différents.


Le cisaillement

Cet essai est réalisé sur des échantillons de roches ou de sols. Le but est de déterminer les valeurs de la cohésion et de l’angle de frottement. Grâce à ces deux valeurs, on peut estimer la contrainte supportable par un sol ou la force exercée par celui-ci sur un ouvrage de soutènement par exemple.

On distingue 3 types de cisaillement : 

  • L’essai UU : non consolidé non drainé. 
  • L’essai CU : consolidé non drainé. 
  • L’essai CD : consolidé drainé. 

Essai Proctor

Le but de cet essai est de déterminer la densité maximale que peut avoir un sol suite au compactage à des teneurs en eau croissantes. 

Suivant la force de compactage (poids de la dame de compactage), qui peut être automatique ou manuelle, on distingue l’essai Proctor normal de l’essai Proctor modifié où cette force est plus importante.

On distingue également les moules « proctor » et les moules « CBR », ces dernières sont utilisées si l’on souhaite déterminer l’Indice Portant Immédiat (IPI) ou après immersion du sol. 

L’essai Proctor est d’une grande utilité pour les travaux de terrassements, lors de la mise en place de remblais, de digues...


Essai œdométrique

L’essai œdométrique permet de déterminer certaines caractéristiques du sol nécessaires pour pouvoir évaluer les tassements de celui-ci suite à l’application de charges (fondation, stocks ...).

L’essai consiste à exercer des cycles de chargement et de déchargement sur un échantillon de sol drainé sur deux faces, à l’intérieur d’une cellule rigide.


Essais Laboratoire pour les études de sol