Partie III Résultats des Essais et Analyse

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III.1 Introduction

Dans ce partie, l’étude sera consacrée à l’effet de la stabilisation consistant à faire un apport de matériau pour corriger ses défauts du point de stabilité et portance par sable de

MASSAAD sur le comportement mécanique du notre argile, Les pourcentages de sable ajoutés sont respectivement 3% ,5%, 10%

.

Les essais menés sur les différents mélanges (argile + les pourcentages de sable ajouté) sont

:

 Essais de cisaillement direct.

 Essais oedometrique.

III.2 Constitution des sols d’essais

Le complexe sable-argileux est formé a partir d’un mélange des deux matériaux sable et argile suivant des proportions en poids indiquées comme suit (tableaux III.1):

Tableaux III.1: Constitution des mélanges des sols d’essais.

Mélanges Sable ( %) Argile (%)

Sol S0 0 100

Sol S1 3 97

Sol S2 5 95

Sol S3 10 90

III.3 Résultats de l'essai de limites d'Atterberg

Les limites d’Atterberg déterminé pour les mélanges des sols d’essais sont représentées sur le tableau III.2 :

Tableau III.2 : Les limites d’Atterberg et l’indice de plasticité des mélanges des sols d’essais :

Mélanges Sol S0 Sol S1 Sol S2 Sol S3

WL (%) 52.9 46,3 41,9 39,3

WP (%) 28.5 27,1 25,7 27,8

IP 24.4 19,2 16,2 11,5

- A partir de (tableau III.2) on remarque que l'indice de plasticité diminué dans tous les mélanges par rapport au l'argile seul avec l'augmentation de la teneur en sable.

- La plasticité de l'argile seul et plus grand par rapport aux autres mélanges.

III.4 Essai de cisaillement direct .

III.4.1 Influence de l’ajout de sable sur les caractéristiques mécaniques au cisaillement de l'argile

Le but de l'essai de cisaillement à d’évaluer les caractéristiques mécaniques d'un sol, c'est-

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Tous les essais pour les différents mélanges ont été réalisé de la même manière que celle réalisé pour le cas de l'argile seul, Les figures III.1 ; III. 2 ; III. 3 ; III.4 représentantes les différentes courbe de contrainte/déformation et contrainte de cisaillement/contrainte

normale pour les différentes mélanges des sols étudie :

Figure III.1 : courbe de (contrainte - déformation) et (contrainte de cisaillement - contrainte normale) pour l'argile seul (sol s0

.(

(3)

Figure III.2 : courbe de (contrainte - déformation) et (contrainte de cisaillement - contrainte normale) pour l'argile + 3% sable (sol s1

.(

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.(

(5)

.(

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Analyse des résultats :

D’après les courbe ci-dessus nous constatons ce que suit :

- l’angle de frottement augment proportionnellement avec la teneur en sable ajouté dans tous les mélanges, tandis que pour la cohésion on remarque une diminution rapide avec la teneur en sable ajouté dans tous les mélanges par rapport au argile seul . Alors l'argile seul plus cohérent par rapport les autres mélanges, alors que ce traduire le sable ajoute change la

consistance des sols fins .

- le mélange (argile + 10% sable) donne la plus grande valeur de l'angle de frottement .

III.5 Essai œdométrique (NF P 94-090-1 (

L’essai de compressibilité est un essai fondamental pour les sols fins à caractère gonflants

afin de déterminer les paramètres de compressibilités .

L'essai s'effectue sur un échantillon de sol intacte ou reconstituée placée dans une enceinte cylindrique rigide de dimension (d=50mm et h=20mm). Un dispositif applique sur cette éprouvette un effort axial verticale en assurent que l’éprouvette est maintenue saturée

pendant l'essai (NF P 94-090-1) : Procédure sur sols gonflants .

La charge est appliquée par paliers maintenus constants successivement croissant et

décroissants suivant un programme défini. Les variations de la hauteur de l'éprouvette sont mesurées pendant l'essai en fonction de la durée d'application de la charge. (Figure III.5 (

Figure III.5: Photo de l’essai œdométrique .

En fin, on représente l’évolution de l’indice des vides en fonction de la contrainte effective isotrope (échelle semi –logarithmique en ’v

.(

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III.5.1 Les paramètre de compressibilités

- La contrainte effective de pré consolidation « ’pc » correspond à la contrainte effective verticale maximale supportée par l’échantillon au cours de son histoire .Courbe(e- logv), figure III.6.

- L’indice de compressibilité « Cc » représente la pente de la droite (e- log^’v) pour le cas du chargement, il est donc défini par :

Cc = - ∆e /∆(log

^’v

.(

-Le coefficient de gonflement « Cg (Cs) » : représente la pente de la droite (e - log^,v) pour le cas du déchargement et il a la même expression que Cc.

Cg = ∆e/∆(log

^’v

.(

La courbe de compressibilité d’un sol gonflant est représentée sur la figure III.6

Figure III.6 : Courbe de compressibilité d’un sol gonflant .

Les échantillons sont confectionne de la manière suivante :

- Etuvage des échantillons de sol pendant de 24 h .

- Préparation des mélanges argile - sable avec des pourcentages massiques en sable de de

0% ; 3% ; 5% ; et 10%

) ( .

- Humidification des échantillons à une teneur en eau de 20%

.

- Malaxage des échantillons .

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- Prélèvement grâce à des anneaux volumétrique identique, d’échantillon de même masse,

hauteur et section .

- Placement des échantillons dans des cellules œdométrique et application des contraintes

croissantes et décroissantes par palier .

- Alimentation en eau jusqu’à saturation des échantillons avant place les charges .

Les figures III.7, III.8, III.9 et III.10 présentent les courbes oedométriques des déférentes mélanges

.

10,0 1,0 1 01 001

56,0 07,0 57,0 08,0 58,0 09,0

cC gC

cP % 001 eligrA

sediv sed eidnI

srab 60.3 =cP 092.0 = cC

% 480.0 = gC

Figure III.7: Courbe œdométrique l’argile 100%

.

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10,0 1,0 1 01 55,0

06,0 56,0 07,0 57,0 08,0

% 30 % 79 + S A

cC gC

cP

sediv sed eidnI

srab 43.5 = cP 721.0 = cC

% 770.0 = gC

Figure III.8: Courbe œdométrique de Mélange (03% Sable + 97% Argile).

0,01 0,1 1 10

0,60 0,65 0,70 0,75 0,80

05 % S + 95 % A

Pc

Cc Cg

Indie des vides

Pc = 5.07 bar Cc = 0.213 Cg = 0.072 %

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Figure III.9: Courbe œdométrique de Mélange (05% Sable+ 95% Argile .(

10,0 1,0 1 01

56,0 07,0 57,0 08,0 58,0

A % 09 + S % 01

cP

cC gC

sediv sed eidnI

rab 09.2 = cP 772.0 = cC 860.0 = gC

Figure III.10: Courbe œdométrique de Mélange (10% Sable+ 90% Argile .(

A partir de ces courbes, on peut déterminer les coefficients de gonflements et de compressibilités des sols, et des mélanges étudiées

.

Les résultats sont regroupés dans le tableau III.3 :

Tableau III.3: Résultats l’essai de l’oedomètre pour le mélange .

ef

e0

Cg

(%) Cc

(%) Pc(bar

( Argile +x%Sable

0.900 0.820

8.40 0.290

3.06 100%

Argile

0.778 0.631

7.70 0.127

5.34 97%

A+03%S

0.806 0.728

7.20 0.213

5.07 95%

A+05% S

0.824 .

7840 6.80

0.277 2.90

90%

A+10% S

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Les courbes œdométrique présentent une allure caractéristique avec un indice des vides initial après déchargement supérieur à l’indice des vides final pour l'argile avec des différents

pourcentages des sables ajouté .

Les sols étudies présentent des indices de gonflement largement supérieur à 4% car le gonflement des matériaux est à considérer lorsque Cg ≥ 4% [Philipponat G ,1991] .ces

résultats montrent aussi que les argiles marneuses très plastiques sont surconsolidèes .

 Le classement des argiles selon leurs indices de compressibilités et l’indice des vides, est donné par Philipponnat et Hubert (1997).

Cc/ (1+e0) <0,015 sol incompressible .

0.015

>

Cc/ (1+e0) <0,05 sol peu compressible .

0.05

>

Cc/ (1+e0) <0,2 sol moyennement compressible .

Cc/ (1+e0) >0,2 sol très compressible .

Tableau III.4 : représenté le classement des déférents mélanges utilisés selon leurs indices de compressibilité

.

Mélange Cc/(1+ e0

( Classement

100%

Argile 0,159

sol moyennement compressible

97%

A+03%S 0,077

95%

A+05% S 0,123

90%

A+10% S 0.155

A partir des résultats obtenus, on constate que l'argiles, ainsi que les mélanges (argile - sable ) se classent parmi les sols peu compressibles

.

 Commentaire :

D’après les résultats des essais d’œdomètre on remarque que :

- le coefficient de compressibilité diminue avec l’augmentation de pourcentage de sable, et le coefficient de gonflement des mélanges (sable + argile) diminue donc la compressibilité du sol

augmente avec l’augmentation de pourcentage de sable .

- L'argile seul plus gonflante par rapport les autres mélanges .

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