Tp Mds :oedometrique
Rpublique Algrienne Dmocratique et PopulaireMinistre de lEnseignement Suprieur et de la Recherche Scientifique Universit de KHEMIS MILIANA Djilali Bounaama
Tp Mds :oedometrique
Fait Par :Merili NACERChekhar HAMZA
Facult des Sciences et de la Technologie
Introduction: Lessai domtrique reproduit les conditions de dformation des sols dans le cas dun massif surface horizontale charg par une pression uniforme et o le sol ne peut se dplacer que verticalement.Le principe de ldomtre a t invent au dbut du XXe sicle et cet appareilFait partie de lquipement de tous les laboratoires de mcanique des sols.
Ldomtre, utilis pour raliser les essais de compressibilit dformation horizontale nulle, comporteDeux parties :
une cellule contenant lprouvette de sol un systme de mise en charge
1)- BUT DE LESSAI : La manipulation a pour but de dterminer les caractristiquesde compressibilit dun sol qui permettent destimer le tassement dun massif de sol, parexemple sous une fondation superficielle :Sous leffet des charges appliques, le sol va se dformer : il va subir un tassement. Pour en valuer lampleur, on reproduit le phnomne aulaboratoire.
2)- PRINCIPE DE LESSAI:Le sol est plac dans uneenveloppe rigide, on exerce sursa partie suprieure une pressionvariable laide dun piston et onmesure les affaissementsobservs aprs stabilisation.On dtermine ainsi la relationentre les contraintes effectiveset les dformations verticales.Par analogie avec le module dYoung E (thorie de llasticit linaire), on va dfinir le moduleOedomtrique: Eoed exprim en MPa 3)-APARAILLAGE DE LAISSAI:- Moule oedomtrique ayant une paroi lisse indformable.- Bti de chargement. Il comprend essentiellement un levier Qui transmet les surcharges au piston.- Disques de poids connus pour charger lchantillon.- Comparateur mcanique pour la mesure des tassements.- Deux pierres poreuses avec le papier filtrent. Ce dernier sert protger les pierres du colmatage d aux grains fins.- Chronomtre donnant la seconde.
Moule oedomtrique
Bti de chargement
Disques de poids
Comparateur mcanique
pierres poreuses
Chronomtre
4)-MISE EN PLACE DUN ECHANTILLON DE SABLE:- Prparer environ 500g de sable sec tamis .-Mettre en place le disque drainant infrieur au fond du moule-Remplir le moule avec du sable sec (attention : ne pas dpasser les orifices de drainage)- Araser avec soin la surface du matriau et placer le disque drainant suprieur. Vrifier son horizontalit par 3 mesures au pied coulisse et mettre en place le piston.- Dterminer au pied coulisse la hauteur (en mm) du piston au dessus du moule ( hauteur aprs remplissage ). En dduire la hauteur initiale de lchantillon sec .- Dterminer le poids de lensemble moule, disques drainants, sable sec et piston . En Dduire le poids du sable sec .
5)- REALISATION DE LESSAI:Un essai oedomtrique par paliers comporte lapplication dune srie de pressions dont chacune peut durer 24 heures. On se propose dans cette exprience dtudier un chantillon sableux sec, pour lequel le tassement est essentiellement instantan et peut ventuellement voluer par fluage.Le programme de chargement de lchantillon exprime en termes deffort vertical applique par le piston, est comme suit: 3,75; 9,75; 20; 75; 9,75; 3,75 et enfin 0 kg.Chaque palier doit durer 5 minutes. On mesure le tassement suivant la cadence suivante: 0,15 secondes, 30 s, 45 s, 1 min et 2 minutes.-On mesure les dimensions du moule et celles de chaque pierre poreuse.-On Mesure le bras de levier permettant de calculer leffort revenant au moule.-On Pse le moule oedomtrique vide et la pierre poreuse munie dun papier filtre et on mettre la pierre poreuse infrieure la base du moule. Le bac contenant le moule doit tre sec tel que La pierre poreuse joue ici le rle dune base pour le moule oedomtrique.-On Remplir le moule par du sable sec partir dune hauteur de 20 cm par rapport la pierre poreuse. Les mains doivent former ainsi un entonnoir de faible ouverture.-Une fois le moule rempli, on arase la surface suprieure laide dune rgle ou dun lment rigide et plan et on poser la pierre poreuse suprieure.-On pse lensemble moule + chantillon + pierres poreuses et on fixe le moule sur le bac et serre les vis de fixation.-Par mettre en place le piston et rgler le comparateur zro on pose le poids correspondant au premier chargement et on reprer tout de suite la position du comparateur, et ainsi de suite.-Une fois quon atteint leffort maximum, on procde dune faon identique au chargement de lchantillon.
Rsultats De Lessai: Chargement Dchargement 1248163216842
80.9761.95123.91247.81495.62991.24495.62247.81123.9191.95
Masses sur le plateau (kg)F/s =contraintes (kpa)
Dformation (*10-4 mm)heurtemps
9:000
9:00.1515 s
9:00.3030 s
9:011 min
9:022 min
9:014 min
9:088 min
9:1515 min
9:3030 min
10:0060 min
min11:00120 min
13:00240 min
17:00480 min
9:0024 h
96516512553415319462
737129521003226535922283
749132121213237576623419
7621346215134296198895248
787137221843493668027788
800139722233543789031448
826142222733607305233992
838144823113670896639353
8641473235037341008442875
8761499238838101143044958
9021537342638741315745684
9271581246439621503747955
4901626250240391658648717
9851651255341531948249835
49835
49479
49426
49378
49352
49340
49328
49301
49289
49276
49263
49238
49225
49217448438473146253
Dformation a 24 heures (cm)0.00970.01680.04180.49170.19450.4934
Dformation du system dh2 (cm)0.00430.00710.01020.01370.01780.216
Dformation relles dh= dh1 dh2 (cm)0.00540.00940.01530.0278
0.17760.4763
Hauteur h=h2=dh25148251062504824922234340438
Indices des vides e= h-h2 /h349514311495147312351327
0.49170.8440.47379.4625
0.1760.01370.01020.0071
0.47390.47390.47070.4635
0.34610.64980.935652.0546
1.2801.9331.0401.243
Le Courbe De Consolidation:
On peut galement reprsenter ce phnomne dune manire simple dans un diagramme (e, ) (fig 1). Partant de ltat initial du sol (ei, &sigma i) (point 1) et appliquant un supplment de contrainte , on arrivera la fin du processus ltat (ef , f) (point 2). Le trajet du point 1 au point 2 se faisant en fonction du temps avec une vitesse dcroissante lie la dissipation progressive de la pression interstitielle
A un instant donn (point 3), le supplment initial de contrainte totale se rpartit en un (t) gain de contrainte effective et un u(t) surpression interstitielle rsiduelle.En ralit, la relation entre e et nest pas linaire, sa forme correspond plutt celle qui est reprsente sur la figure 2
Enfin, dune manire classique, on reprsente lvolution des tassements en fonction du logarithme du temps (fig. 8.5), ce qui permet de faire apparatre sur cette courbe les 3 parties du tassement dcrites plus haut: tassement instantan (immdiat)Si; tassement de consolidation primaire Sc dont la fin correspond au point dinflexion A not t100sur le graphique: il sagit en principe du temps au bout duquel tout lexcs initial de pression interstitielle est dissipe et o le processus de consolidation schmatise sur la figure 2 et 3 devrait sarrter (la thorie de la consolidation primaire de terzaghi); tassement de compression secondaire Sf(fluage sous contrainte effective constante) qui se poursuit au-del de t100.
Pour les sols fins argileux ou limoneux saturs, le tassement de consolidation primaire est prpondrant, le tassement de fluage peut devenir une part significative dans le cas de sols comprenant des composants organiques (vase-tourbe).Dans la pratique courante des essais de chargement par paliers successifs, une surcharge est applique toutes les 24 heures et ce stade, on considre que le tassement de consolidation primaire est termin, et que lon a atteint un tat stabilis tel que le point 2 de la figure 2
ConclusionApres avoir effectu cet essai appel essai de compressibilit ldomtre on peut dire quil a pour objet essentiel dtudier la consolidation dun chantillon de sol soumis des charges verticales, drain suivant cette direction et maintenus latralement par une paroi rigide.Et ainsi dterminer la nature du sol qui est dans notre casune argile molleIl permet de suivre la consolidation au cours du temps, de dterminer dautre proprits caractristiques du sol en place tel que le coefficient de consolidation notCv, et de dterminer les relations entre les charges et les dformations obtenues sous ces charges aprs consolidation. Pratiquement cet essai nous permet de prvoir limportance et la dure des tassements sous une charge donne.A remarquer aussi dans ce TP, la temps de chargement extrmement limit, vu son caractre pdagogique ce qui influe sur la prcision des rsultats car le comparateur ne sarrte pas en vrit a une valeur prcise mais il continue de tourner pendant une priode allant jusqu 3 semaines , donc dans notre cas, on ne peut se permettre den tirer des conclusions dfinitives sur notre sol, ces rsultats trs peu ou pas du tout reprsentatif du milieu et par consquent peut crer une mauvaise interprtation, comme cest dailleurs le cas dans notre TP, et qui pourrait avoir des rpercussions trs grave sur le choix technique de la solution retenir ainsi que sur le plan financier .
