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➢ Mode opératoire
Méthode de l'éprouvette graduée
- Placer l'éprouvette dans le bac en plastique
- Verser de l'eau dans l'éprouvette (presque demi hauteur) et noter V1
- Préparer un échantillon de granulats secs de masse M (environ 300 g)
- Verser l'échantillon dans l'éprouvette à l'aide d'un entonnoir et provoquer le départ des vides
(air) en remuant le mélange avec la tige
- Noter le nouveau volume d'eau dans l'éprouvette V2
- Vider les granulats dans un bac en plastique et jeter son contenu
- Renouveler l'opération au minimum 2 fois
➢ Expressions des résultats
La masse volumique absolue est donnée par :
ρₛ=
Remarque : L'essai est répété au minimum 2 fois et la moyenne de ces essais donne la valeur de la
masse volumique absolue.
3 Les essais mécaniques
3.1 Essai de cisaillement direct à la boîte de Casagrande
➢ Principe de l'essai
Les caractéristiques de résistance au cisaillement d'un sol peuvent être déterminées à partir d'un
essai de cisaillement à la "Boîte de Casagrande". Un échantillon de sol, contenu dans une boîte,
elle-même composée de deux demi-boîtes (pour fixer le plan de cisaillement), est soumis à une
contrainte verticale s avant d'être cisaillé à vitesse constante. Par conséquent la contrainte de
cisaillement t s'accroît jusqu'à une valeur maximum que l'on mesure. On en déduit l'état de
contrainte tr, sr de l'échantillon de sol à la rupture. En réalisant plusieurs essais, sur un même
matériau, avec différentes valeurs de contraintes verticales on peut déterminer le critère de rupture
de Mohr-Coulomb et définir ses valeurs de cohésion c et d’angle de frottement.
➢ Description de la Boîte de Casagrande
L'échantillon de sol est placé à l'intérieur de demi-boites qui peuvent se déplacer horizontalement
l'une par rapport à l'autre. Un piston permet d'exercer sur le sol un effort normal N constant pendant
toute la durée de l'essai. Une demi-boîte est entraînée horizontalement à vitesse constante. A tout
instant, on mesure la force de cisaillement T. Un second comparateur vertical permet de mesurer la
variation de hauteur Dh de l'échantillon. On exerce sur le plan de séparation AB des deux demiboites une contrainte dont les composantes normale et tangentielle ont pour valeur moyenne :
σ = N Ac
τ = T Ac
où Ac est la section corrigée de l'éprouvette (variant en fonction du déplacement relatif Dl).
➢ Mode opératoire
Méthode de l'éprouvette graduée
- Placer l'éprouvette dans le bac en plastique
- Verser de l'eau dans l'éprouvette (presque demi hauteur) et noter V1
- Préparer un échantillon de granulats secs de masse M (environ 300 g)
- Verser l'échantillon dans l'éprouvette à l'aide d'un entonnoir et provoquer le départ des vides
(air) en remuant le mélange avec la tige
- Noter le nouveau volume d'eau dans l'éprouvette V2
- Vider les granulats dans un bac en plastique et jeter son contenu
- Renouveler l'opération au minimum 2 fois
➢ Expressions des résultats
La masse volumique absolue est donnée par :
ρₛ=
Remarque : L'essai est répété au minimum 2 fois et la moyenne de ces essais donne la valeur de la
masse volumique absolue.
3 Les essais mécaniques
3.1 Essai de cisaillement direct à la boîte de Casagrande
➢ Principe de l'essai
Les caractéristiques de résistance au cisaillement d'un sol peuvent être déterminées à partir d'un
essai de cisaillement à la "Boîte de Casagrande". Un échantillon de sol, contenu dans une boîte,
elle-même composée de deux demi-boîtes (pour fixer le plan de cisaillement), est soumis à une
contrainte verticale s avant d'être cisaillé à vitesse constante. Par conséquent la contrainte de
cisaillement t s'accroît jusqu'à une valeur maximum que l'on mesure. On en déduit l'état de
contrainte tr, sr de l'échantillon de sol à la rupture. En réalisant plusieurs essais, sur un même
matériau, avec différentes valeurs de contraintes verticales on peut déterminer le critère de rupture
de Mohr-Coulomb et définir ses valeurs de cohésion c et d’angle de frottement.
➢ Description de la Boîte de Casagrande
L'échantillon de sol est placé à l'intérieur de demi-boites qui peuvent se déplacer horizontalement
l'une par rapport à l'autre. Un piston permet d'exercer sur le sol un effort normal N constant pendant
toute la durée de l'essai. Une demi-boîte est entraînée horizontalement à vitesse constante. A tout
instant, on mesure la force de cisaillement T. Un second comparateur vertical permet de mesurer la
variation de hauteur Dh de l'échantillon. On exerce sur le plan de séparation AB des deux demiboites une contrainte dont les composantes normale et tangentielle ont pour valeur moyenne :
σ = N Ac
τ = T Ac
où Ac est la section corrigée de l'éprouvette (variant en fonction du déplacement relatif Dl).