Solution TP Mécanique des sols: Teneur en eau par étuvage

Introduction à la mécanique des sols

  La mécanique des sols peut-étre définie comme étant la science qui étudie les propriétés physiques, hydrauliques et mécaniques des sols en vue de leur utilisatin comme sol support de fondations, ou de matériaux de construction d’auvrages de génie civil.

  Cette définition fait état de deux grandes catégories de problèmes constituant l’objet de la mécanique des sols :

 - Soit l’utilisation de sols comme support de fondations dans ce cas, les propriétés des sols doivent étre détrminées dans les conditions ou les sols se trouvent dans la nature, c’est –à-dire dans un état intact. Par exemple, la construction d’un batiment ou d’une sructure quelconque sur un dépôt de sol, l’excavation d’un canal, d’une tranchée, ou d’une coupe pour le passage d’une route sont autant de problémes qui requièrent la connaissance des propiétés des sols en place. Ces propriétés pourront étre déterminees soit par des mesures en place ou par le struchement d’essai en laboratoire exécutés sur des échantillons de sols intacts ou méme remaniés.

 - soit l’utilisation des sols comme matériaux  de construction ou les propriétés des sols devont étre détérminées de façons à prévoir leur comportement dans l’ouvrage projeté. C’est le cas de la construction de remblais de routes, de voies ferrées, de pistes d’aéroports, de digues ou de barrages en terre. Les propriétés physiques et mécaniques de ces sols pourront étre étudiées en laboratoire sur des échantillons remaniés et prélévés dans les zones d’emprunt. Cette étude servira de base aux recommandations pour la mise en place et le contrôle de ces sols.

  Dés lors, l’importance de l’étude des propriétés des sols doit s’imposer à l’esprit de celui qui est responsable de la conception ou de la construction d’un ouvrage quelconque impliquant l’utilisation de sols. Cette étude nécessitera généralement beaucoup plus d’efforts et de temps de la part de l’ingénieur et du technicien que ceux-ci devront en consacrer à l’étude des autres matériaux habituellement employés en génie civil, tels que l’acier et le béton qui sont des matériaux d’une simplicité notoire comparés aux sols.

                       

Teneur en eau par étuvage

I. But de l’essai :

  Détermination de la teneur en eau d’un sol, qui se définir par poids de l’eau contenu dans le poids des vides etant négligeable.

II. Généralités :

1/ Définitions :

  Pour les besoins du présent document, les définitions suivantes s’appliquent :

 Teneur en eau pondérale d’un matériau (w) : rapport de la masse de l’eau évaporée lors de l’étuvage (mw) sur la masse des grains solides (md), exprimé en pourcentage :

W = mw / (md)

 Teneur en eau naturelle (wnat) d’un matériau : Teneur en eau déterminée lorsque les conditions de prélèvement sur site, de transport et de conservation de l’échantillon n’ont entrainé aucune modification de celle- ci.

2/ Princepe de la détermination de la teneur en eau :

  La perte d’eau d’un échantillon de matériau est provaquée oar étuvage. Les masses de l’échantillon et de l’eau évaporée sont mesurées par pesage.

3/ Méthode  de détermination de la teneur en eau :

  L’échantillon de matériau est pesé, puis placé dans une étuve. Une fois la dessiccation réalisée, l’échantillon est pesé à nouveau. Les deux pesées donnent par différence la masse d’eau évaporée.

III. Appareillage :

  Le matériel suivant est nécessaire :

- une étuve de dessiccation à une températuer réglable à (100 – 105ْ c).

- balances de portées maximale et minimale compatible avec les masses à pesé et telles que les pesées sont effectuées avec une icertitude de 1/1000 de la messe de matériau.

- Des coupelles, des boites de pétri, des vases à peser ou des bacs en matériau non altérable à l’humidité et à la chaleur.

IV. Conduite de l’essai :

1. Prélever un échantillon.

2. peser boite pétri (p1).

3. Prélever un échantillon.

4. placer l’échantillon sur la boite de pétri.

5. Peser l’échantillon avec la boite de pétri (p2).

6. Mettre à l’étuve à 60ْc jusqu’à dessiccation et poids stable (environ 24 h).

7. peser l’échantillon sec avec la boite de pétri après la sortie de l’étuve (p3)

8. en déduire la teneur en eau w% de l’échantillon par la relation :

                 w% = ( ww / ws ).100

                        = ( ( p2 – p3 ) / ( p3 – p1 ) ).100

       w% : teneur en eau (exprimé en %)

       ww : poids de’eau.

       ws  : poids de matériau sec.

VI . Les résultats :

P1= 211g

P2= 282g

P3= 274g

Donc la teneur en eau est :

ww = p2 – p3 = 282 – 274 = 8g

ws  = p3 – p1 = 274 – 211 = 63g

w% = ( ww / ws ).100 = ( 8 / 63 ).100 = 12.69

w% = 12.69%

Alors la teneur en eau de ce sol est : 12.69%

Remarque :

  La température de séchage est de 105ْc (24h) sauf pour les sols salins et organiques.

  Dans ce cas, la température de séchage ne doit en aucun cas dépasser 60 ْc pour éviter les hydrations des matieres organiques, ce cas là exige bien entendu une prolongation de la durée de séchage (24h).

  Si les essais a exécuter ne sont pas faits sur le champs, conserver l’échantillon atmosphére saturée et au procéder au paraffinage de l’échantillon.

  Si le temps de lonservation doit étre trop long, il est prodent de prendre la teneur en eau dés l’arrivée du matériau au laboratoire. Une seconde mésure sera opérée immédiatement avant les essai d’exécuter pour vérification.