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    S.T.S Btiment LABORATOIRE CESSA - TP N1

    Limites dAtterberg Classification dun sol

    Intrt en Gnie Civil Les limites dAtterberg servent classifierles sols fins ( < 80 m). La position de la teneur en eau in-situ( w ) par rapport aux limites dAtterberg permet de prvoirla consistancedu sol. (Indice de consistance : )

    2

    Les limites dAtterberg permettent de prvoir le comportementdes sols fins pendant les phasesde terrassement et / ou lorsquils sont sollicits mcaniquement (contrainte admissible, module

    dlasticit).

    Ip

    wwLIc

    =

    Matriel ncessaire :

    Limite de liquidit: -appareil de Casagrande et cne de pntration.

    -outil rainurer.

    -cale dpaisseur 10 mm.

    Limite de plasticit: -plaque de marbre.

    -sche cheveux.

    -capsules de pese.

    Divers: -tuve.

    -balance.

    -spatule.

    -pissette.-chronomtre indiquant la seconde.

    Matriaux utiliss : -chantillon argileux dj prpar.Documents consulter :

    - Norme NF P 94 051 ( Sols : reconnaissance et essais. Dtermination des limites d'Atterberg.Limite de liquidit la coupelle - Limite de plasticit au rouleau).

    - Norme NF P 94-052-1 (Sols : reconnaissance et essais. Dtermination des limites d'Atterberg.Partie 1 : limite de liquidit - Mthode du cne de pntration).

    - Classification des sols L.C.P.C.Mode opratoire :

    Lessai se fait en 2 phases :

    recherche de la teneur en eau pour laquelle une rainure pratique dans un sol plac dans unecoupelle se referme sur 1 cm lorsque celle-ci et son contenu sont soumis 25 chocs rpts.

    (appareil de Casagrande : limite de LIQUIDITE)

    recherche de la teneur en eau pour laquelle un rouleau de sol, de dimension fixe et confectionnmanuellement se fissure. ( petits rouleaux : LIMITE DE PLASTICITE)

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    S.T.S Btiment LABORATOIRE CESSA - TP N1

    Essai au bleu de mthylne dun sol VBS

    PrincipeLe principe de la mthode consiste contrler l'adsorptiondu bleu de mthylne inject dans un bain

    aqueux contenant les finesde la prise d'essai, en observant une goutte de suspension dpose sur unefeuille de papier filtre.

    La tache forme se compose d'un dpt central du matriau, color d'un bleu soutenu, entour d'une

    zone humide incolore. La saturation des finesen bleu de mthylne se traduit par la formation d'une

    aurolebleu clairpersistante autour du dpt central.

    On appelle valeur de bleu de mthylne VBS, la quantit exprime en gramme de bleu de mthylneadsorbe par 100 g de fines.

    Intrt en Gnie CivilL'essai au bleu de mthylne est pratiqu sur les fines (ensemble des grains passant au tamis 80 m)

    contenues dans un sol, un sable ou un gravillon dans le but de rvler leur nature argileuse et de

    dterminer leur concentration. Il est gnralement effectu aprs un quivalent de sable ES lorsque

    celui-ci est infrieur aux spcifications exiges.

    Pour les granulats, il existe une valeur au bleu de mthylne VB (NF P 18-597) dont le principe

    dessai est similaire celui de la valeur au bleu de mthylne dun sol VBS (NF P 94-068) dvelopp

    dans ce TP.

    La manipulation ncessite cependant beaucoup de temps mais elle permet de classer les granulatssuivant la nouvelle Norme XP P 18-540 "Granulats - Dfinitions Conformit Spcifications".

    Matriel ncessaire

    - un chronomtre, prcision 1 s

    - une burette de 50 ml avec graduation au 1/10 ml

    - un papier filtre sans cendre, grammage 95 g/cm, paisseur 0,20 mm, vitesse de filtration 75,

    rtention 8 mm

    - une baguette de verre

    - un agitateur ailettes tournant entre 400 et 700 tours/minute dont le diamtre des ailettes est comprisentre 70 et 80 mm

    - un rcipient de 3 litres en matire plastique de diamtre environ 155 mm

    - un tamis de maille 5 mm

    - une spatule

    - une pissette de 500 ml

    - une balance de porte 5 kg, prcision 0,1g

    - des bacs en plastique pour effectuer les essais

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    S.T.S Btiment LABORATOIRE CESSA - TP N1

    Travail demand

    I / MANIPULATIONS

    1.1-Rechercher la limite de liquidit avec lappareil de Casagrande en vous aidant de lannexe N1.Rpondre sur le document rponse N1.

    1.2-Rechercher la limite de liquidit avec le cne de pntration en vous aidant de lannexe N2.Rpondre sur le document rponse N2.

    1.3-Rechercher la limite de plasticit en vous aidant de lannexe N3. Rpondre sur le documentrponse N1.

    1.4-Rechercher la proportion de particules argileuses en ralisant un essai au bleu de mthylne surlchantillon de sol sableux. Vous suivrez les indications de lannexe N4.

    2 / TRAVAIL EN SALLE

    2.1- Limite de liquidit :2.1.1- Porter les couples (Nb de chocs , teneur en eau en %) du document rponse N1 sur le

    quadrillage semi-logarithmique de ce mme document. Tracer la droite moyenne et

    dterminer la valeur de la limite de liquidit

    2.1.2- Porter les couples (enfoncement, w) du document rponse N2 sur le repre de ce mmedocument. Tracer la droite moyenne et dterminer la valeur de la limite de liquidit

    2.1.3- Comparer les valeurs obtenues avec les deux mthodes.2.2- Limite de plasticit :

    2.2.1- Dterminer la limite de plasticiten faisant la moyenne des valeurs de teneur en eauobtenues sur le document rponse N1.

    2.3- Classification du sol :2.3.1- Calculerlindice de plasticitde ce sol sur le document rponse N1.2.3.2- Calculerlindice de consistancede ce sol dont la teneur en eau in-situ est de 18 %.

    Conclusion (document rponse N1).

    2.3.3- Utilisez le logiciel labowinpour diter vos rsultats.2.3.4- Calculer les coefficients duniformit Cu et de courbure Ccen considrant que :

    Cu = D60

    / D10

    - Cc = D30

    2/ (D

    10x D

    60)

    D10, D30 et D60 reprsentent les diamtres des lments correspondant 10%, 30% et 60% de

    tamist.

    2.3.5- Classifierle sol selon la classification L.C.P.C (Annexe N5 et N6) 2.4- Essai au bleu de mthylne:

    2.4.1- Dterminer le VBSde lchantillon propos.2.4.2- Utiliser le classement GTR pour classifier le sol. (Demander les autres

    caractristiques ncessaires pour ce classement au professeur).

    2.5- Conclusions.

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    S.T.S Btiment LABORATOIRE CESSA - TP N1

    Annexe N1

    Limite de LIQUIDITE avec lappareil de CasagrandeNF P 94-051

    Rglage de lappareil de Casagrande :- Recueillir le matriau une teneur en eau leve afin de pouvoir dbuter lessai de limite de

    liquidit.

    Essai avec lappareil de Casagrande : Recherche des couples de points ( w , Nombre de chocs)Etape 1: Remplir la coupelle :(caractristiques normalises)

    Etape 2: Partager la pte en 2 :

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    S.T.S Btiment LABORATOIRE CESSA - TP N1

    Annexe N1

    Etape 3:

    Soumettre la coupelle une srie de chocsrguliers(2 coups /s). Noter le nombre de coups (N) pour que la rainure se referme sur 1 cm apprci lil. 15 < N < 35

    Prlever laide de la spatule 2 chantillons au voisinage de lendroit o la rainure sest referme. Mesurer la teneur en eaude ces chantillons.Etape 4:

    Scherle sol entre 2 essais en le malaxant sur le marbre et en ltalant.Etape 5:

    Refaire un nouvel essaicomme indiqu ltape 1. Il faut avoir au moins 4 points diffrents.NOTA: Pour un gain de temps vous raliserez seulement 2 essais du moment que les valeurs

    obtenues encadre la valeur de rfrence 25 : N1< 25 < N2

    La limite de liquidit (wL) est la teneur en eau qui correspond une fermeture de la rainure sur 1 cm

    aprs25chocs.

    Elle estcalcule partir de lquation de ladroite moyenneajuste sur les couples de valeursexprimentales ( log N, w).La valeur obtenue est arrondie au nombre entier le plus proche.

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    Annexe N2

    Limite de LIQUIDITE avec le cne de pntrationNF P 94-052-1

    Essai avec le cne de pntration : Recherche des couples de points(w%, enfoncement du cne en 5s)Etape 1:

    rgler lhorizontalit du socle. nettoyer la pointe du cne.

    Etape 2:

    malaxer la pte sur la plaque lisse pour obtenir une pte homogne presque fluide. remplir le rcipient normalis avec une spatule de cette pte. (attention aux bulles dair) araser afin dobtenir une surface lisse et plane. ajuster la pointe normalise peu prs au centre du rcipient et pour quelle affleure la surface du

    sol. (lgre trace lorsquon dplace le rcipient)

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    S.T.S Btiment LABORATOIRE CESSA - TP N1

    Annexe N2

    Etape 3:

    reprer la position du cne. librer le cne et le laisser senfoncer dans le sol pendant 5s1s. noter sa nouvelle position. Lenfoncement h doit tre compris entre 12 et 25 mm.

    Etape 4:

    enlever le cne. faire un prlvement et mesurer sa teneur en eau.Etape 5:

    recommencer les oprations au moins 4 fois avec des teneurs en eau diffrentes.NOTA: Pour un gain de temps vous raliserez seulement 2 essais du moment que les valeursobtenues encadre lenfoncement de rfrence 17mm : h1< 17 < h2

    La limite de liquidit (wL) est la teneur en eau qui correspond un enfoncement de 17 mmdu cne.

    Elle estcalcule partir de lquation de ladroite moyenneajuste sur les couples de valeurs

    exprimentales (enfoncement, w).La valeur obtenue est arrondie au nombre entier le plus proche.

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    S.T.S Btiment LABORATOIRE CESSA - TP N1

    Annexe N3

    Limite de PLASTICITENF P 94-051

    La mesure de la limite de plasticit se fait aprs celle de la limite de liquidit.Etape 1:

    Scherle sol en le malaxant sur le marbre et en ltalant.Etape 2:

    Former une boulette avec une partie de lchantillon puis roulez-la la main sur le marbre defaon former un rouleau quon amincit progressivement jusqu ce quil ait atteint 3 mm dediamtre.

    Remarques :

    1-Oprer assez lentement de faon que lamincissement soit bien rgulier et surtout afin dviter la

    formation de petits cylindres creux.

    2-Les petits rouleaux doivent avoir une longueur de 10 15 cm.

    Etape 3:

    Si aucune fissure napparat, le rouleau est rintgr la boulette. La pte est malaxe tout en laschant lgrement.

    La limite de plasticit est obtenue lorsque simultanment, le rouleau se fissure et que son diamtreatteint 3 mm 0.5mm

    Etape 4:

    Effectuez une mesure de teneur en eau.Etape 5:

    Effectuer un deuxime essai sur une nouvelle boulette.

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    Annexe N4

    Essai au bleu de mthylne dun solNF P 94-068

    Matriaux utiliss- une solution de bleu de mthylne de qualit pharmaceutique 10 g/litre

    - de l'eau dminralise ou distille

    - un sol de dimension 0/50 mm

    Utiliser des sols pralablement chantillonns.

    Mode opratoire

    Prparation de l'chantillon:

    - sparer par tamisage et si ncessaire par lavage la fraction 0/5 mm contenue dans lchantillon

    - dterminer la proportion pondrale C de la fraction sche 0/5 mm contenue dans le matriau. Cette

    proportion peut tre lue sur la courbe granulomtrique du matriau si elle est connue par ailleurs ou

    sinon dtermine sur un autre chantillon reprsentatif du matriau

    - dterminer la teneur en eau w %

    Rappel: teneur en eau = w =Masse d'eau

    Masse scheen %

    - prparer une masse humide de sol Mh comprise entre 30 et 60 g pour un sol argileux et entre 60 et

    120 g pour un sol peu argileux

    Excution de l'essai:

    - introduire Mh dans le rcipient de 3 litres et ajouter 500 ml deau dminralise ou distille- agiter lensemble laide de lagitateur ailettes une vitesse de 700 tr/min pendant au minimum 5

    minutes et positionn 5 mm environ du fond du rcipient.

    - agiter ensuite de manire permanente lensemble eau + sol 400 tr/min

    - injecter 5 ml de solution de bleu de mthylne laide de la burette

    - au bout de 1 minute, effectuer le test de la tache sur papier filtre de la manire suivante :

    prlever laide de la baguette de verre, une goutte de suspension que lon dpose sur lepapier filtre

    observer la tache forme qui se compose dun dpt central de matriau, color dunbleu sombre, entour dune zone humide incolore

    la goutte prleve doit tre telle que le diamtre du dpt soit compris entre 8 et 12 mmle test est dit positif si, dans la zone humide, apparat autour du dpt central une

    aurole bleu clair persistante

    le test est dit ngatif si laurole est incolore : il faut alors rajouter 5 ml de solution debleu de mthylne

    - lorsque le test est positif, laisser soprer ladsorption du bleu, qui nest pas instantane, tout en

    effectuant des tests de minute en minute sans ajout de solution

    - si laurole bleu clair disparat la cinquime minute, procder de nouvelles injections de solution

    de bleu de 2 ml

    - chaque addition est suivie de tests effectus de minute en minute

    - renouveler lopration jusqu ce que le test demeure positif pendant cinq minutes conscutives : le

    dosage est alors termin-noter V le volume de solution de bleu de mthylne adsorb

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    Annexe N5

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    Annexe N6

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    Document rponse N1

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    Document rponse N2

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