Pour garantir une portance et une stabilité suffisante, un matériau doit être mis en œuvre à la teneur en eau optimale, cette teneur en eau optimale, la valeur maximale de la densité sèche et la portance peut être déterminées à l’aide des essais Proctor CBR.
En fonction de l’application à laquelle le matériau est destiné il faut choisir entre un des deux types d’essais Proctor:
- l’essai Proctor normal
- l’essai Proctor modifié.
L’essai proctor normal convient pour les applications telles que les remblais et les sous fondation, l’essai proctor modifié sert de référence dans le cas des fondations.
Une courbe Proctor relie les points de mesure de 5 mélange du matériau à différente teneur en eau.
Pour confectionner ces mélanges une quantité de matériaux préalablement établie est pesé et on ajoute la quantité d’eau nécessaire pour atteindre la teneur souhaité.
Le matériau est placé dans le malaxeur le temps nécessaire pour obtenir un mélange homogène, une dame Proctor compacte chaque mélange en couches égal dans un moule préalablement pesé, le laborantin transfert soigneusement le matériau pesé dans le moule et le répartit manuellement sur toute la surface du moule à l’aide d’une dame.
Le compactage en laboratoire se fait généralement à l’aide d’une machine Proctor automatisé, cette machine permet de sélectionner la hauteur de chute et le poids de la dame, elle assure également une répartition automatique des coups sur toute la surface du matériau selon la norme sélectionnés.
Lors du pesage des différentes couches et au cours du compactage on collecte un échantillon afin de déterminer la teneur en eau exacte du mélange, cette teneur en eau est utilisée pour calculer la masse volumique sèche du matériau après l’essai.
Une fois que la dernière couche et compactée le laborantin enlève la hausse et arase le bord supérieur du moule.
La masse du matériau dans le moule est déterminé par pesage. À partir du volume du moule il est possible de calculer la masse volumique humide du matériau, cette masse volumique humide peut une fois que les teneurs en eau sont connus être convertis en masse volumique sèche, un graphique présente l’évolution de la masse volumique sèche par rapport à la teneur en eau, dans la pratique il faut être attentif à toujours travaillé autour de la valeur optimale pour permettre un bon compactage du matériau.
Après le compactage Proctor il est possible de déterminer la portance du matériau avec l’essai CBR ou IPI.
L’essai CBR fournit une valeur de la portance finale dans la structure routière et il est réalisé avec une surcharge.
L’essai IPI détermine la portance immédiate et n’utilise pas de surcharge, lors de l’essai un poinçon et enfoncé dans le matériau à une vitesse constante de 1,27 mm par minute, à l’aide d’une cellule de force on mesure la résistance qu’offre l’éprouvette lors de l’insertion du poinçon, le logiciel du dispositif d’essai affiche la force mesurée en fonction de la pénétration du poinçon.
Après l’essai les forces mesurées sont convertis en résistance à la compression sur base de la superficie du poinçon, ces résistances sont exprimées en pourcentage par rapport aux valeurs de référence défini lors du développement de l’essai, lors de la réalisation de cet essai les résultats varieront aussi selon la teneur en eau du matériau, les densités sèche de l’essai Proctor et les valeurs de portance de l’essai CBR ou de l’essai IPI peuvent être mises en graphiques par rapport à la teneur en eau, ces graphiques permettent de déduire dans quel intervalle de teneur en eau le matériau peut être mises en œuvre de manière optimale.
Vidéo
CBR – California Bearing Ratio mesure de la portance dans une structure routière
IPI – Indice Portant Immédiat
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