l’appareil ULaval
Préparation
1. Peser et identifier trois tares. 2. Saturer la pierre poreuse.
3. Assembler les deux anneaux extérieurs en alignant les lignes burinées 3.1. Insérer les 4 Goupilles #1 délicatement sans forcer
3.2. Boulonner les deux anneaux avec 4 Vis #1. Ne pas trop serrer et serrer en étoile. Les vis vont dans les trous de passage non-fileté
3.3. Retirer les 4 Goupilles #1 délicatement sans forcer (ne pas utiliser de pince). Si c’est trop difficile desserrer légèrement les 4 Vis #1.
3.4. Recouvrir les vis et le rebord des couteaux de ruban adhésif électrique. 4. Assembler les deux anneaux intérieurs en alignant les lignes burinées
4.1. Insérer les 4 Goupilles #1 de localisation délicatement sans forcer
4.2. Boulonner les deux anneaux avec 4 Vis #1. Ne pas trop serrer et serrer en étoile. Les vis vont dans les trous de passage non-fileté
4.3. Retirer les 4 goupilles de localisation délicatement sans forcer (ne pas utiliser de pince). Si c’est trop difficile desserrer légèrement les 4 Vis #1.
4.4. Recouvrir les vis et le rebord des couteaux de ruban adhésif électrique.
Découpe préliminaire
5. Découper l’échantillon de grand diamètre.
5.1. À l’intérieur de la chambre froide, déposer l’échantillon de grand diamètre reposant sur sa plaque de bois sur une surface plane.
5.2. Encadrer l’échantillon de grand diamètre à l’aide du gabarit avec panneaux latéraux amovibles. 5.3. Régler la hauteur des panneaux amovibles à la position désirée.
5.4. Vérifier le niveau des panneaux amovibles en y déposant la barre de niveau, puis le niveau. 5.5. Vérifier la hauteur de la coupe en la mesurant précisément par rapport à la barre de niveau.
5.6. Effectuer le trait de coupe délicatement en suivant les panneaux amovibles à l’aide de la scie à fil de fer.
5.7. Répéter les étapes 3 à 6 pour chaque trait de coupe devant être effectué entre 10 cm et 18 cm (Figure 4a) à partir de la base de la plaque de bois et ce en commençant par le sommet de l’échantillon de grand diamètre, c’est-à-dire le plus haut des traits de coupe à effectuer.
5.8. Déposer l’échantillon de grand diamètre reposant sur sa plaque de bois sur le piédestal. 5.9. Encadrer le piédestal à l’aide du gabarit avec panneaux latéraux amovibles.
5.10. Répéter les étapes 3 à 6 pour chaque trait de coupe devant être effectué entre 2 cm et 10 cm (Figure 4b) à partir de la base de la plaque de bois et ce en commençant par le plus haut des traits de coupe à effectuer.
5.11. Dès le moment où un sous-échantillon est extrait, emballer le sous-échantillon avec de la pellicule plastique et reparaffiner la surface exposée de l’échantillon de grand diamètre à l’aide de la
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procédure de La Rochelle et al. (1986). Cela doit être fait avant de procéder au travail à exécuter avec le sous-échantillon.
6. Découper le sous-échantillon.
6.1. Toujours à l’intérieur de la chambre froide, tailler grossièrement les côtés du sous-échantillon pour qu’il puisse s’insérer dans le bâtit de découpe. Pour ce faire, utiliser la tête du bâtit de découpe comme guide ainsi qu’un fil de fer.
6.2. Déposer une pellicule plastique sur la table tournante.
6.3. Installer le sous-échantillon sur la table tournante du bâtit de découpe.
6.4. Faire le contact doucement entre la tête de plexiglass pleine du bâtit de découpe et le sommet du sous-échantillon.
6.5. Découper à l’aide d’une scie à fil de fer les côtés du sous-échantillon tout en faisant tourner celui-ci sur la table tournante afin de diminuer son diamètre. Procéder par petites tranches en alternant le mouvement du haut vers le centre et du bas vers le centre jusqu’à ce que la scie à fil de fer se butte sur les panneaux amovibles du bâtit de découpe.
6.6. Prendre la teneur en eau latérale.
6.7. Lisser les côtés du sous-échantillon à l’aide de la truelle.
Découpe principale
1. Découper le diamètre extérieur de l’échantillon.
1.1. Attacher la paire d’anneaux extérieurs sur la tête de plexiglass évidée du bâtit de découpe avec 4 longues vis noires avec la clé 9/64.
1.2. Remplacer la tête de plexiglass pleine du bâtit de découpe déjà en place par la tête de plexiglass évidée sur laquelle est vissée la paire d’anneaux extérieurs.
1.3. Abaisser la paire d’anneaux extérieurs sur l’échantillon en poussant le bras de la tête de plexiglass évidée jusqu’au contact avec la table tournante. Procéder par incréments de quelques millimètres. Il est important de bien nettoyer les rebords du couteau entre chacun des incréments à l’aide d’une petite spatule.
2. Insérer de la pierre poreuse.
2.1. Détacher la paire d’anneaux extérieurs de la tête de plexiglass évidée.
2.2. Araser la surface libre de l’échantillon (la table tournante sur laquelle est déposée l’échantillon peut être déplacée en dehors du bâtit de découpe lors de cette étape pour en faciliter l’exécution). 2.3. Prendre la teneur en eau du bas de l’échantillon.
2.4. Retirer délicatement la paire d’anneaux extérieurs contenant l’échantillon de la table tournante. 2.5. Déposer la paire d’anneaux extérieurs contenant l’échantillon sur une surface de travail plane,
propre, sec et recouverte d’une pellicule plastique de sorte que son couteau pointe vers le haut. 2.6. Préparer la table tournante.
2.6.1. Nettoyer la table tournante.
2.6.2. Désassembler le pied de la table tournante.
2.6.3. Extraire les 4 goupilles courtes de la table tournante en serrant les vis qui se trouve sous sa base à l’aide de la clé 1/8.
2.6.4. Réassembler la table tournante en la revissant sur son pied. 2.7. Placer la pierre poreuse en alignant ses trous sur les 4 goupilles courtes. 2.8. Disposer les 4 espaceurs de cuivre sur la table tournante.
2.9. Déposer la paire d’anneaux extérieurs contenant l’échantillon sur les 4 espaceurs de cuivre en alignant ses trous avec les trous de la table tournante prévus pour les 4 guides de façon à ce que son couteau pointe vers le haut.
154 2.11. Retirer délicatement les 4 espaceurs de cuivre.
2.12. Abaisser délicatement la paire d’anneaux extérieurs contenant l’échantillon sur la pierre poreuse jusqu’à ce que celle-ci s’y insère complètement.
2.13. Retirer les 4 guides.
3. Découper le diamètre intérieur de l’échantillon.
3.1. Retirer délicatement la paire d’anneaux extérieurs contenant l’échantillon de la table tournante en s’assurant que la pierre poreuse reste en place.
3.2. Retourner la paire d’anneaux extérieurs contenant l’échantillon et la pierre poreuse de sorte que son couteau pointe vers le bas.
3.3. Déposer la paire d’anneaux extérieurs contenant l’échantillon et la pierre poreuse sur une surface de travail plane, propre, sec et recouverte d’une pellicule plastique.
3.4. Préparer la table tournante. 3.4.1. Nettoyer la table tournante.
3.4.2. Désassembler le pied de la table tournante.
3.4.3. Rétracter les 4 goupilles courtes de la table tournante en desserrant les vis qui se trouve sous sa base à l’aide de la clé 1/8.
3.4.4. Réassembler la table tournante en la revissant sur son pied. 3.4.5. Replacer la table tournante sur le bâtit de découpe.
3.5. Disposer les 4 espaceurs de cuivre sur la table tournante en les alignant cette fois-ci avec les trous prévus pour les guides.
3.6. Déposer la paire d’anneaux extérieurs contenant l’échantillon sur les 4 espaceurs de cuivre en alignant ses trous avec les trous de la table tournante prévus pour les 4 guides de façon à ce que son couteau pointe vers le bas.
3.7. Insérer les 4 guides dans les trous prévus à cet effet. 3.8. Insérer 4 Goupilles #2 dans les trous de la pierre poreuse.
3.9. Insérer sur les 4 guides la paire d’anneaux intérieurs de sorte que le couteau de celle-ci pointe vers le bas tout en s’assurant d’aligner les lignes burinées des anneaux.
3.10. Découper le pré-trou intérieur de l’échantillon à l’aide d’une petite spatule. Il est important de ne pas retirer du sol au-delà du cercle délimité par les ailettes d’arrimage des anneaux lors de cette étape. 3.11. Abaisser la paire d’anneaux intérieurs sur l’échantillon en poussant le bras de la tête de plexiglass
évidée jusqu’à ce qu’elle se butte à la paire d’anneaux extérieurs. Procéder par incréments de quelques millimètres. Il est important de bien nettoyer les rebords du couteau entre chacun des incréments à l’aide d’une spatule.
3.12. Assembler les deux paires d’anneaux ensemble à l’aide de 4 Vis #2. Ne pas trop serrer et serrer en étoile.
3.13. Retirer l’assemblage du bâtit de découpe.
3.14. Retourner l’assemblage de sorte que son couteau pointe vers le haut. 3.15. Déposer l’assemblage sur la surface de travail.
3.16. Araser la surface libre de l’échantillon.
4. Nettoyer délicatement l’assemblage en s’assurant de ne pas toucher à l’échantillon. 5. Peser la boîte de cisaillement contenant l’échantillon.
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Installation
1. Vérifier l’ensemble des connections. 2. Démarrer l’interface logicielle.
2.1. Lancer le programme LabVIEW.
2.2. Fixer le point de départ du vérin électrique. Cette position est celle que le vérin adoptera s’il y a un problème. Elle doit donc être choisie judicieusement pour qu’il n’écrase, ni ne disloque l’échantillon si un cela se produit. La point de départ du vérin électrique est adéquat lorsque l’espace entre la base de la plaque supérieure du bâtit principal et le sommet de l’embout de la clé clevis (pièce noire) mesure 61 mm.
2.3. Inscrire le nom du fichier dans lequel les données seront sauvegardées dans l’étiquette prévue à cet effet, puis vérifier la validité du répertoire indiqué. Le choix du temps d’enregistrement est à la discrétion de l’utilisateur et peut être modifié à tout moment au cours de l’essai.
3. Installer les anneaux contenant l’échantillon sur la table tournante.
3.1. Desserrer l’accouplement entre l’arbre à vis et le couplemètre à l’aide de la clé 3/32. 3.2. Placer les anneaux sur la table tournante.
3.3. Insérer les 4 Goupilles #3 délicatement sans forcer. 3.4. Boulonner les anneaux avec 4 Vis #3.
4. Installer les plaques de transfert sur les anneaux supérieurs. 4.1. Placer la plaque interne au centre de l’anneau supérieur. 4.2. Insérer les 4 Goupilles #1 délicatement sans forcer.
4.3. Boulonner la plaque interne sur l’anneau supérieur interne avec 4 Vis #4. Ne pas trop serrer et serrer en étoile.
4.4. Répéter les mêmes étapes pour les 2 plaques externes.
4.5. Enlever les 8 Vis #1 qui boulonnent les anneaux supérieurs aux anneaux inférieurs. 5. Installer le bras des anneaux supérieurs.
5.1. Installer le tube transparent.
5.2. Visser complètement les positionneurs verticaux de façon à ce qu’ils soient en position «gap fermé». 5.3. Aligner grossièrement la table tournante.
5.4. Boulonner la tête de piston sur le bras support des anneaux avec 2 Vis #5.
5.5. Insérer le bras support des anneaux sur les glissières et le descendre jusqu’au contact avec les plaques de transfert.
5.6. Tourner manuellement la vis sans fin jusqu’à ce que 8 Vis #6 préalablement insérées dans les trous prévus à cette fin sur le bras support des anneaux soient alignées avec les trous des plaques de transfert.
5.7. Boulonner les 8 Vis #6. Ne pas trop serrer et serrer en étoile.
5.8. Resserrer l’accouplement entre l’arbre à vis et le couplemètre à l’aide de la clé 3/32.
5.9. Retirer les 8 Goupilles #1 délicatement sans forcer. Si c’est trop difficile desserrer légèrement les 8 Vis #4.
5.10. Important de vérifier qu’il ne reste aucune vis #1 (8) ou goupille (8) entre les anneaux supérieurs et les anneaux inférieurs, sinon cela occasionnera un bris lors du démarrage du moteur de la table tournante.
6. Installer le piston.
6.1. Desserrer légèrement (1/2 tour) les 2 Vis #5 qui relient le piston au bras des anneaux supérieurs. 6.2. Insérer la tête du piston sur les glissières, attention à l’orientation de la goupille de localisation. 6.3. Boulonner les 4 Vis #7. Ne pas trop serrer et serrer en étoile.
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6.5. Desserrer les 2 Vis #5 qui relient le piston au bras des anneaux supérieurs. Attention le piston va descendre à cette étape. Retirer ces 2 vis.
7. Installer le vérin électrique.
7.1. Placer la cellule de cisaillement sur le montage du vérin, boulonner en place. 7.2. Enlever la clé clevis sur l’embout de la tête de piston.
7.3. Descendre manuellement le vérin lentement. ATTENTION risque de collision.
7.4. Placer l’œillet de la cellule de charge dans l’embout de la tête de piston et remettre la clé clevis. 7.5. Enlever la cale.
8. Installer les autres capteurs.
8.1. Installer le potentiomètre et le comparateur à l’aide des clés 9/64 et 5/32 respectivement. 8.2. Installer les bouchons des canaux pour les aiguilles des capteurs de pression interstitielle. 9. Mettre à zéro les capteurs.
9.1. Mettre à zéro l’encodeur de rotation.
9.2. Descendre le vérin en mode Manuel jusqu’au contact avec l’échantillon et ainsi obtenir un changement soudain de la mesure de la charge.
9.3. Déplacer le potentiomètre manuellement pour lire 22 mm sur le graphique. Cette mesure correspond approximativement à la hauteur de l’échantillon non consolidé additionnée à celle des dentelures sous le piston.
9.4. Régler le paramètre «offset» du vérin de façon à ce que l’interface affiche une valeur de contrainte effective verticale de 0 kPa et noter cette valeur.
Consolidation
1. Démarrer l’enregistrement des données. 2. Amorcer la consolidation.
2.1. Abaisser le vérin graduellement en utilisant les flèches du mode Manuel sur l’interface logicielle jusqu’à ce que les dentelures du piston soient complètement enfoncées dans l’échantillon.
2.2. Attendre que la hauteur de l’échantillon indiquée par la lecture du potentiomètre de position verticale et la pression interstitielle indiquée par la lecture des capteurs de pression interstitielle soient stabilisées.
3. Réaliser un palier de consolidation.
3.1. Passer en mode Force. Attention! Noter la surcharge occasionnée par le PID du pilote du vérin s’il y a lieu.
3.2. Augmenter graduellement la force appliquée par le vérin en utilisant les flèches du mode Force jusqu’à l’atteinte d’un premier palier.
3.3. Laisser la consolidation de l’échantillon se dérouler jusqu’à ce que le palier soit complété. Le palier est complété lorsque la hauteur de l’échantillon et la pression interstitielle sont stabilisées.
3.4. Remplir le bassin avec de l’eau distillée jusqu’à ce que les plaques de transfert soient submergées. S’assurer de garder l’eau à ce niveau tout au long de l’essai.
3.5. Répéter les étapes 3.2 et 3.3 pour réaliser les paliers subséquents jusqu’à l’atteinte de la contrainte de consolidation verticale désirée.
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Cisaillement
1. Installer les capteurs de pression interstitielle.
1.1. Saturer les capteurs et la tuyauterie avec de l’eau désaérée.
1.2. Remplacer les bouchons par les aiguilles des capteurs de pression interstitielle. 1.3. Marquer la position des aiguilles avec du ruban adhésif.
1.4. Fixer les capteurs sur l’appareil avec du ruban adhésif. 2. Ouvrir l’espacement entre les anneaux supérieurs et inférieurs.
2.1. Prendre la mesure entre la base du bâtit de cisaillement et celle du bras support des anneaux supérieurs à l’aide du comparateur.
2.2. Utiliser les positionneurs verticaux pour faire monter délicatement les anneaux supérieurs.
2.3. Prendre à nouveau la mesure entre la base du bâtit de cisaillement et celle du bras support des anneaux supérieurs à l’aide du comparateur. La différence entre cette mesure et la première équivaut à la mesure de l’espacement entre les anneaux supérieurs et inférieurs.
2.4. Ajuster l’espacement à la grandeur désirée. 3. Mettre à zéro l’encodeur de position angulaire.
4. Passer en mode Position. Attention! Noter la surcharge occasionnée par le PID du pilote du vérin s’il y a lieu.
5. Démarrer la rotation du moteur en entrant la vitesse désirée dans l’interface logicielle. 6. Laisser le cisaillement de l’échantillon se dérouler jusqu’au déplacement angulaire désiré.
Démontage
1. Arrêter l’enregistrement des données. 2. Arrêter la rotation du moteur.
3. Vider le bassin d’eau à l’aide d’une seringue.
4. Passer en mode manuel et replacer le vérin à sa position initiale. 5. Retirer le potentiomètre, le comparateur et les capteurs de pression. 6. Déboulonner la base de l’appareil.
7. Découpler le vérin et le bras du piston en retirant la clé clevis. Se servir de la cale pour ne pas que le piston tombe sur l’échantillon.
8. Arrêter le logiciel.
9. Boulonner le piston avec le bras support des anneaux à l’aide des 2 vis #5 et retirer la cale. 10. Déboulonner les 4 vis #7 et retirer le bras du piston.
158 12. Retirer le tube transparent.
13. Déboulonner les 8 vis #4 et retirer les plaques de transfert. 14. Déboulonner les 4 vis #3 et retirer les 4 goupilles #3.
15. Extirper l’échantillon des anneaux à l’aide du montage de découpe de façon à ce qu’il demeure le plus intègre possible.
16. Prendre deux teneurs en eau au niveau du plan de cisaillement, deux autres au niveau de la partie inférieure de l’échantillon et deux autres au niveau de la partie supérieure de l’échantillon.
17. Nettoyer l’ensemble de l’équipement utilisé. Faire attention à ce qu’il ne reste pas d’argile dans les trous de vis. Pour se faire, le pistolet à air comprimé peut être utilisé lors du séchage des anneaux.
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