TP6: Les limites d'Atterberg

Introduction

Dans les sols fins, , ou la surface spécifique des grains 'rapport de la surface du grain a son volume' est grande, l'eau joue un role trés important par son influence sur les forces qui s'exercent entre les particules .selon la valeur de la teneur en eau, les propriétés mécaniques d'un sol fin évoluent depuis celle d'un solide "W faible" jusqu'a celle d'un liquide " W élevé". Entre ces deux états, pour les teneurs en eau moyennes , le sol présente des propriétés plastiques, c'est_a_dire qu'il est capable de se déformer rapidement et considérablement sans se casser, se fendiller ou changer de volume et sans présenter  de déformation réversible notable. L'état solide peut lui méme étre séparé en deux états : un état dans lequel l'eau adsorbée est encore en place, appelé état  solide avec retrait, et un état dans lequel toute l'eau adorbée a disparu, appelé état solide sans retrait. Le retrait est une diminution du volume qui accompagne l'élimination de l'eau adsorbée.

Pour les sols fins, on définit:

-Une limite de retrait ; qui sépare l'état solide sans retrait de l'état solide avec retrait

-Une limite de plasticité; qui sépare l'état plastique de l'état solide

Une limite de liquidité; qui sépare l'état plastique de l'état liquide

Matériel utilisé

-Etuve

-Appareil de Casagrande

-Outil a rainurer

-Tares, spatule, balance électronique

Mode opératoire

Limite de liquidité:

-Prendre environ 200 gr de sol préalablement tamisé au tamis 0.4 mm par voie humide et séché.

- Malaxer la totalité de la prise de telle sorte a obtenir une pate homogéne et presque fluide.

-Prendre une partie de la pate et l'étaler dans la coupelle de l'appareil de Casagrande a l'aide de la spatule.

-Pratiquer une rainure dans cette pate de telle sorte a la diviser en deux. L'outil a rainurer devra étre tenu perpendiculairement a la coupelle en présentant sa partie biseautée face a la direction du mouvement.

-soumettre la coupelle et le matériau qu'elle contient a des chocs répétés avec une cadance de 2 coups par seconde.

-Arréter les chocs quand les deux lévres se rejoignent sur environ 1cm, noter le nombre de coups N correspondant.

-Prélever des  deux cotés des lévres a l'endroit ou elles se sont refermées environ 5 gr de sol. afin d'en déterminer la teneur en eau.

-Rehomogénéiser le sol et le sécher un peu puis reprendre les opérations de 3 a 7. IL faut au moins trois essais avec un nombre de coups croissant et de préférence bien étalé entre 15 et 35.

Limite de plasticité:

- Prendre un peu de matériau et former une petite boule.

-Rouler a la main sur la plaque de marbre cette boule de telle sorte a obtenir un batonnet.

Trois cas peuvent se présenter:

* Le batonnet confectionné commence a se fissurer quand il atteint une longueur de 15 cm et un diamétre de 3mm. Dans ce cas, le sol est a al limite de plasticité et il faut la mesurer.

* Le sol est encore fluide et vous n'arrivez pas a confectionner le batonnet. Il faut sécher un peu le matériau.

*Le batonnet commence a se fissurer trop tot, le matériau est sec. Il faut l'humidifier un peu.

Il faut réaliser au moins deux essais pour la limite de plasticité.

Calcul et résultats:

Pour le calcul de la limite de liquidité, on a la relation:

W_L=W_N.(N/25)^0.121

W_N est la teneur en eau correspondant au nombre de coups N. On fera la moyenne des trois essais.

Il vous demandé de:

-Tracer le graphe W_L=f (Nombre de coups) et determiner la limite de liquidité W_L.

-Déterminer la limite de plasticité W_p, indice de plasticité I_p et indice de consistance I_c.

- Procéder a la classification selon le diagramme de Casagrande