Fiche n°14 CERIB Mesure de la viscosité des résines par viscosimètre à capillaire

BUT DE LA MESURE :


Permettre de s'assurer de la régularité des livraisons et de vérifier que les conditions de stockage sont satisfaisantes.


PRINCIPE 

On considère que la viscosité d'un liquide est proportionnelle a son temps d'écoulement a travers un tube capillaire. on va donc mesurer le temps mis par la résine pour s'écouler - sous l'action de la pesanteur - dans un capillaire, entre deux repères définissant un volume connu. la viscosité variant très rapidement avec la température, le viscosimètre sera plongé pendant la durée de la manipulation dans un bain thermostaté.

MODE OPÉRATOIRE

Opérations préliminaires 

* Régler le bain thermostate à 25,0 °C (+/-) 0,2 °C
* Choisir le capillaire de telle façon que la vitesse d'écoulement de la résine soit comprise entre 3 et 6 min (ceci pour éviter les causes d'erreur dues à un écoulement trop ou pas assez rapide).
* Bien nettoyer l'appareil à l'acétone, et le sécher à l'air (toute impureté peut perturber notablement les résultats).

Manipulation 

* Verser la résine à tester dans le bécher et à l'aide de son bec verseur, introduire dans le tube en U une quantité de résine équivalente aux 2/3 du volume du réservoir.
* Graisser la base du tube capillaire à l'aide de graisse silicone.
* Introduire le tube dans le bouchon et adapter l'ensemble sur le réservoir de telle façon que l'extrémité du capillaire plonge dans la résine.
* Installer l'appareil sur bain thermostaté au moyen du support de façon à ce que le réservoir soit totalement immergé.
* Attendre l'équilibre des températures pendant 10 min environ.
* Installer la propipette sur le tube capillaire, et la comprimer en appuyant sur la partie A tout en pressant la poire.
* Faire remonter (en appuyant sur la partie S de la propipette) le niveau de la résine jusqu'à environ 1 cm au-dessus du repère supérieur.
* Le niveau étant atteint, appuyer sur la partie A de la propipette pour décompresser.
* Sortir l'appareil du bain de façon à faire remonter le tube capillaire (sa partie inférieure ne doit plus plonger dans la résine).
* Remettre l'appareil dans le bain en veillant à ce que le réservoir soit totalement immergé.
* Enlever la propipette du tube capillaire : la résine s'écoule.
* Quand le niveau de la résine atteint le deuxième repère (point inférieur), arrêter le chronomètre.
* Noter le temps t en seconds.
* Procéder à un deuxième essai qui doit donner un temps t identique au premier.


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Fiche n°7 CERIB : Granulats Origine et Nature

 RÉSUMÉ

Ressource indispensable du génie civil, les granulats permettent notamment la formation du squelette des bétons hydrauliques ou encore l’ossature des couches de chaussées. Cet article propose un examen complet des granulats, en présentant leurs origines et leurs caractéristiques. Les granulats peuvent être naturels, artificiels ou recyclés. Lorsqu'ils sont naturels, les granulats empruntent aux roches dont ils sont issus leurs propriétés et caractéristiques intrinsèques, qu'elles soient magmatiques, sédimentaires, métamorphiques. Mais, seuls les granulats possédant des performances géotechniques intéressantes sont valorisables.

INTRODUCTION

Les granulats constituent une matière première indispensable au bâtiment et au génie civil, sans laquelle la réalisation des ouvrages serait aujourd’hui impossible dans l’état actuel des techniques de construction. Ils forment notamment le squelette des bétons hydrauliques, l’ossature des couches de chaussées, et de leur qualité dépend en grande partie celle des logements, des ouvrages d’art et des routes.

Les granulats sont des matériaux granulaires de dimensions n’excédant pas 125 mm, auxquels s’ajoutent les enrochements de dimensions supérieures à 125 mm mais de masses inférieures ou égales à 15 t. Ils sont désignés par leur plus petite et plus grande dimensions d et D, l’intervalle d/D étant appelé classe granulaire. Cette désignation admet que les éléments puissent être retenus sur un tamis à mailles carrées d’ouverture D (tamis D) et que d’autres puissent passer au travers du tamis d, dans les limites normalisées permises.

Trois grandes familles de granulats sont ainsi définies :

• les sables, où d = 0 et   ;
• les gravillons, où  et   ;
• les graves, où d = 0 et  .

Les fines constituent la fraction granulaire passant au travers du tamis de 0,063 mm.

Les granulats les plus couramment utilisés dans le bâtiment et le génie civil ont une masse volumique réelle comprise entre 2 et 3 Mg/m3.

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Norme et Mode Opératoire d'Essai Proctor Normal et Modifié NF P 94 - 093

Essai de Proctor

Essai de Proctor

INTRODUCTION sur l'essai Proctor

Les remblais posent à l’ingénieur routier un certain nombre de problèmes, d’où on peut citer :

 -  La stabilité des talus

-   La résistance des talus à l’érosion.

-   Le tassement.

-   Et le compactage.

          Le « compactage » est le procédé le plus économique toujours utilisé dans la construction des remblais pour améliorer la densité sèche du sol  ( gd ).

          Le « compactage » est une réduction pratiquement instantanée du volume du sol dû à la réduction des vides d’air. Il ne y’a aucune expulsion d’eau ce qui différencie le compactage de la consolidation.

          L’étude du compactage s ‘effectue à l’aide d’un damage normalisé connu sous le nom de « l’essai Proctor  ».

BUT DE  L’ESSAI Proctor :

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L’essai Proctor à pour but de déterminer, pour un compactage d’intensité donnée, la teneur en eau à laquelle doit être compacté un sol pour obtenir la densité sèche maximum. La teneur en eau ainsi déterminée est appelée « teneur en eau optimum Proctor  ».

PRINCIPE DE L’ESSAI Proctor

L’essai Proctor consiste à compacter dans un moule standard, à l’aide d’une dame standard et selon un processus bien déterminé, un échantillon du sol à étudier et à déterminer le teneur en eau du sol et sa densité sèche après le compactage.

L’essai Proctor est répété plusieurs fois de suite sur des échantillons portés à des teneurs en eau croissantes (2%, 4% ,6% ,8% ,10%,12% ,14%,16%)On détermine ainsi plusieurs points de la courbe représentative des densités sèches en fonction des teneurs en eau. On trace alors la courbe en interpolant entre les points expérimentaux. Elle représente un maximum dont l’abscisse est « la teneur en eau optimum Proctor », et l’ordonnée « la densité sèche maximum Proctor ». 

Diagramme Proctor simple 

L’essai Proctor s’effectue généralement pour deux compactages d’intensités différentes :

1.    Essai Proctor normal :

le compactage n’est que moyennement poussé. Il est généralement utilisé pour les études de remblais en terre (barrages et digues).

Il s’effectue en trois  couches avec « la dame Proctor normal », l’énergie de compactage est de :

-         55 coups de dame par couche dans le moule C  .B .R.

-         25 coups par couche dans le moule Proctor normal.

2.  Proctor modifié :

le compactage est beaucoup plus intense ;il correspond en principe au compactage maximum que l’on peut obtenir sur chantier avec les rouleaux à pieds de mouton ou les rouleaux à pneus lourds modernes. C’est ordinairement par l’essai Proctor modifié que l’on détermine les caractéristiques de compactage (teneur en eau optima, densité sèche maxima) des matériaux destinés à constituer la fondation ou le corps de chaussée des routes et des pistes d’aérodromes.

Le compactage dans ce cas la  s’effectue  en cinq couches  successives avec « la dame Proctor modifié » l’énergie de compactage est de :

-         55 coups de dame par couche dans le moule C.B.R.

-         25 coups par couche dans le moule Proctor.

APPAREILLAGE Essai Proctor:

Il comprend : 

1. Le moule Proctor constitué par un tube cylindrique métallique inoxydable de 10,15 cm de diamètre intérieur et 11,7 cm de hauteur, pourvu d’un fond et d’une hausse  métallique amovibles.

2. La dame Proctor normal qui est constitué par un mouton de 2,49 kg (cylindrique de 5,1 cm de diamètre) dont la hauteur de chute est de 30,4 cm.

3. Du sable.

4. Une étuve.

5. Une règle à araser d’environs 250 mm.

6. Truelles pour le malaxage.

7. Des maillets, burins, couteaux, etc. pour le démoulage,  ou mieux un appareil à démouler.

8. Une balance sensible au gramme d’une portée maxima au moins égale à 20 kg .

9. Une éprouvette graduée.

10. De l’eau.

11. Un bac.

MODE OPERATOIRE Essai Proctor

-   On prend 2,5 kg de sable préalablement préparé qu’on verse dans un bac.

-   On ajoute une certaine quantité d’eau  (*)  proportionnelle au poids du sable utilisé.

-  A l’aide de la truelle on malaxe bien le sable.

-  On remplit le moule Proctor normalisé en trois couches puis après avoir versé chaque couche on compacte l’aide de la dame Proctor normal  en 25 coups en respectant la hauteur de chute et en assurant une répartition équitable des coups sur la surface à compacter. On procède de la même manière après la mise en

-  place de la 2eme et 3eme couche.

MATERIEL POUR L’ESSAI PROCTOR NORMAL

-  Une fois le moule rempli, on arase le sable avec une règle à araser, on comble les vides laissés à la surface.

-  On prélève ensuite un échantillon d’environs 100 g à la surface du moule, puis on retire la base de ce dernier afin de prendre un 2eme échantillon d’a peu prés du même poids.

-   A la balance, on évalue les masses des deux prélèvements puis on les fait passer à l’étuve au moins pendant 24h.au termes des quelles on va repeser les échantillons.

Les résultats obtenus sont inscrits dans le tableau suivant.

(*) : L’essai est répété plusieurs fois de suite sur des échantillons portés à des teneurs en eau croissantes  (2%, 4% ,6% ,8% ,10%,12% ,14%,16%)

CONCLUSION sur l'Essai Proctor

Sur les chantiers de stabilisation, on exige, en général, des densités sèches égales à 90 % ou à 95 % de la densité sèche maximum Déterminée à l’essai Proctor ; d’où l’importance d’avoir au moment du Compactage une teneur en eau très voisine de la teneur en eau optimum. 

Cette Condition est souvent difficile à remplir, ce qui limite les possibilités de stabilisation des sols : en périodes de pluie, la teneur en eau du sol naturel est généralement supérieure à la teneur optimum, il faut aérer le sol pour le faire sécher ou attendre une période plus sèche. En période sèche les apports d’eau sont importants (la teneur en eau optimum varie entre 6 et 12% selon la nature du sol et l’engin de compactage utilisé.).

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