Limites d’Atterberg et essai d’équivalent de sable

La teneur en eau influe sur la consistance d’un sol. En effet c’est elle qui détermine la capacité des forces de cohésion à maintenir en place les particules du sol. Dans ce TP, nous étudierons des limites de teneur en eau qui marquent la limite entre deux états, telle que la limite de liquidité et la limite de plasticité : il s’agit des limites d’Atterberg. Grâce à ces limites nous pourrons alors classer les sols argileux dans différentes catégories.

Nous avons procédé à plusieurs essais, avec tout d’abord la méthode de Casagrande. Il s’agit de soumettre une coupelle remplie d’argile, à des chocs, afin de refermer un sillon (créer initialement) à la base (environ un cm de fermeture). Nous avons réalisé l’essai plusieurs fois pour différentes teneurs en eau, et pouvons ainsi trouver la limite de liquidité (qui par définition est la teneur en eau pour laquelle le nombre de coup est de 25).
Ensuite après cet essai, nous avons mis en place la méthode du cône de pénétration, qui comme son nom l’indique, consiste à faire pénétrer une tige avec un bout en cône dans notre argile. Grâce à un mécanisme de retenue après 5 secondes, nous pouvons lire l’enfoncement avec un comparateur. Nous pouvons ainsi calculer la limite de liquidité du sol, qui est la teneur en eau pour une pénétration de 17mm.

[...] Objectifs de l’essai L’objectif de ce TP est de déterminer l’équivalent de sable de 3 échantillons de sols différents. On déterminera l’équivalent de sable et l’équivalent visuel de sable pour chacun de ces 3 échantillons. Protocole On va saturer le sol (dans notre cas les échantillons) avec une solution ayant un pouvoir floculant déterminé sur les argiles. On laisse le mélange se décanter une fois avoir agité les éprouvettes à l’aide de l’agitateur mécanique. L’agitateur mécanique a pour but de séparer les différentes particules, et ainsi la décantation va permettre de les mettre en évidence avec 3 couches : une de fond : le sable, une seconde : le floculat gonflé par la solution, et enfin la troisième : le liquide de solution lavante décanté. [...]

[...] Ensuite après cet essai, nous avons mis en place la méthode du cône de pénétration, qui comme son nom l’indique, consiste à faire pénétrer une tige avec un bout en cône dans notre argile. Grâce à un mécanisme de retenue après 5 secondes, nous pouvons lire l’enfoncement avec un comparateur. Nous pouvons ainsi calculer la limite de liquidité du sol, qui est la teneur en eau pour une pénétration de 17mm. Méthode de Casagrande Méthode du cône de pénétration Pour déterminer la limite de plasticité Nous avons créé des cylindres de mortier de longueur environ égale à 10- 15 cm et d’un diamètre de 3 mm. [...]

[...] Il est de moins en moins résistant au cisaillement, ce qui accélère le temps d’affaissement du sol face à des forces qui peuvent s’appliquer sur celui-ci. On peut également déterminer la limite de liquidité par la formule avec N le nombre de coups pour une teneur en eau w. Cette formule se traduit par le nomogramme W.E.S., qui consiste à relier la teneur en eau avec le nombre de coups, et lire ensuite la limite de plasticité sur l’axe concerné. Avec le nomogramme, on obtient selon les différents essais un wL compris entre 28 et grâce à la formule ci-dessus. [...]

[...] Il s’agit d’un tableau présentant les caractéristiques des sols fins selon leur nature et en fonction des valeurs de leur indice de plasticité IP. On détermine ici que notre sol appartient à la sous-classe sables fins argileux, limons, argiles et marnes peu plastiques, arènes . avec un IP compris entre 12 et 25. Les trois classifications nous donnent donc des résultats cohérents avec plus ou moins de précision. VI. Conclusion sur les limites d’Atterberg Ce TP nous a permis d’observer et de mettre en avant des méthodes de détermination des limites d’Atterberg, ce qui nous a permis ensuite de classer notre sol en utilisant les méthodes de classification. [...]

[...] En effet, un sable pas assez propre peut entraîner la fabrication d’un mauvais béton à cause de la présence trop importante de particules fines dans le sable. La résistance mécanique du béton peut en être diminuée ou bien il peut être plus sensible au retrait et ainsi demander un dosage beaucoup plus important en eau. Enfin, après avoir réalisé ce TP, nous comprenons mieux pourquoi cet essai est largement utilisé sur chantier. Il est simple à réaliser, il demande peu de temps, peu de moyens matériel et humain et il permet de bien caractériser un sol. [...]