Détermination de la Teneur en Eau Optimale (WOPN)
Contexte : Contrôle de compactage d'un remblai routier.
Dans le cadre de travaux de terrassement, il est crucial d'assurer la stabilité du sol. L'essai Proctor NormalEssai normalisé déterminant la teneur en eau optimale pour compacter un sol à une énergie donnée. permet de déterminer la teneur en eau idéale pour atteindre la densité sèche maximale. Cet exercice vous place dans le rôle d'un technicien de laboratoire analysant un échantillon de limon.
Remarque Pédagogique : Cet exercice illustre le lien fondamental entre l'eau et la compacité. Comprendre la courbe Proctor est essentiel pour tout ingénieur géotechnicien ou chef de chantier afin de prescrire les bonnes conditions de mise en œuvre (arrosage ou aération du sol).
Objectifs Pédagogiques
- Calculer la masse volumique humide et sèche à partir de mesures expérimentales.
- Tracer la courbe Proctor (Densité sèche vs Teneur en eau).
- Déterminer graphiquement l'Optimum Proctor Normal (\(w_{\text{OPN}}\) et \(\rho_{\text{d,max}}\)).
Données de l'étude
Un essai Proctor Normal a été réalisé sur un échantillon de sol prélevé sur site. Le compactage a été effectué dans un moule standardisé. Vous disposez des mesures de masse humide pour différents ajouts d'eau.
Fiche Technique du Matériel
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Type de Moule | Moule Proctor (diam. 101,6 mm) |
| Volume du Moule (\(V\))Volume intérieur utile du moule standardisé utilisé pour l'essai. | 944 cm³ |
| Masse du moule vide | 4200 g |
Schéma de l'Essai Proctor
Relevé Expérimental
| Point n° | Teneur en eau \(w\) (%) | Masse Sol Humide + Moule (g) | Masse Sol Humide \(M_{\text{h}}\) (g) |
|---|---|---|---|
| 1 | 10.0 | 6069 | 1869 |
| 2 | 12.0 | 6182 | 1982 |
| 3 | 14.0 | 6241 | 2041 |
| 4 | 16.0 | 6204 | 2004 |
| 5 | 18.0 | 6105 | 1905 |
Questions à traiter
- Calculer la masse volumique humide \(\rho_{\text{h}}\) pour le point n°3.
- En déduire la masse volumique sèche \(\rho_{\text{d}}\) pour ce même point.
- Calculer la densité sèche pour le point n°5 (vérification de la branche humide).
- Tracer l'allure de la courbe Proctor avec l'ensemble des points.
- Déterminer les coordonnées de l'Optimum Proctor Normal.
Les bases théoriques
Le compactage a pour but de densifier le sol en réduisant l'indice des vides. L'eau joue un rôle de lubrifiant facilitant l'arrangement des grains jusqu'à un certain point (l'optimum), au-delà duquel elle prend la place des grains (saturation) et empêche la densification.
Masse volumique humide
C'est la masse de l'échantillon total (eau + grains) divisée par son volume. C'est la donnée brute mesurée sur chantier ou en laboratoire.
Calcul de \(\rho_{\text{h}}\)
Où :
- \(M_{\text{h}}\) est la masse du sol humide (en \(\text{g}\) ou \(\text{kg}\)).
- \(V\) est le volume du moule (en \(\text{cm}^3\) ou \(\text{m}^3\)).
Masse volumique sèche
C'est l'indicateur de référence pour la compacité. Elle ne considère que la masse des grains solides, ce qui permet de comparer l'état de serrage de sols ayant des teneurs en eau différentes.
Relation \(\rho_{\text{d}}\) / \(\rho_{\text{h}}\)
Où :
- \(w\) est la teneur en eau exprimée en pourcentage.
- \(\rho_{\text{h}}\) est la masse volumique humide.
Courbe de saturation
Ligne théorique qu'on ne peut pas dépasser (sol saturé à 100%). C'est l'asymptote vers laquelle tend la branche humide de la courbe Proctor.
Utile pour vérifier la cohérence des points expérimentaux (aucun point ne doit se situer au-dessus de cette courbe).
Correction : Détermination de la Teneur en Eau Optimale (WOPN)
Question 1 : Calcul de la masse volumique humide (Point 3)
Principe
L'objectif est de déterminer la densité apparente du sol tel qu'il a été compacté dans le moule. Nous utilisons la masse nette du sol humide (c'est-à-dire la masse totale mesurée moins la masse du moule vide) et le volume connu du moule standardisé. C'est la première étape indispensable avant de pouvoir déduire la densité sèche.
Mini-Cours
La masse volumique humide, notée \(\rho_{\text{h}}\) (ou \(\gamma_{\text{h}}\) en poids volumique), représente la masse totale d'un échantillon de sol (grains solides + eau) par unité de volume total. Elle dépend donc à la fois de l'arrangement des grains (compacité) et de la quantité d'eau présente dans les vides. C'est une valeur brute directement mesurable sur le terrain (au densitomètre) ou en laboratoire.
Remarque Pédagogique
Il est crucial de ne pas confondre la masse totale brute (sol + moule) avec la masse nette du sol humide. Dans les tableaux de données, vérifiez toujours si la tare (masse du moule) a déjà été soustraite ou non. Ici, la colonne "Masse Sol Humide \(M_{\text{h}}\)" nous donne directement la valeur nette (6241 - 4200 = 2041), ce qui simplifie le calcul mais piège souvent les étudiants pressés !
Normes
Cet essai est régi par la norme NF P 94-093 (Sols : Reconnaissance et Essais - Détermination des références de compactage d’un matériau - Essai Proctor Normal et Essai Proctor Modifié). Cette norme définit précisément les dimensions du moule (Moule Proctor ou Moule CBR) et l'énergie de compactage à appliquer (nombre de coups, poids de la dame, hauteur de chute).
Formule(s)
Nous utilisons la définition physique de la masse volumique :
Masse volumique humide
Hypothèses
Pour que ce calcul soit valide, nous posons les hypothèses suivantes :
- Le moule est parfaitement rempli : le sol a été arasé au niveau exact du bord supérieur du moule à l'aide d'une règle à araser.
- Le compactage est homogène dans tout le volume du moule (assuré par le compactage en couches successives).
- Le volume \(V\) du moule est constant et indéformable (944 cm³).
Donnée(s)
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Masse Sol Humide | \(M_{\text{h}}\) | 2041 | \(\text{g}\) |
| Volume du moule | \(V\) | 944 | \(\text{cm}^3\) |
Astuces
Vérifiez toujours l'ordre de grandeur de vos résultats. Pour un sol courant (limon, argile, sable), la densité humide se situe généralement entre 1,5 et 2,4 g/cm³. Si vous trouvez 0,2 (trop faible) ou 15 (densité de l'or !), il y a certainement une erreur de calcul ou d'unité (g vs kg).
Moule rempli (État initial)
Calcul(s)
Application numérique
On applique la formule en remplaçant les variables par les valeurs numériques extraites du tableau : \(M_{\text{h}} = 2041 \text{ g}\) et \(V = 944 \text{ cm}^3\).
Le calcul donne une valeur brute avec de nombreuses décimales, que l'on arrondit ici à 3 chiffres après la virgule pour plus de précision dans les étapes suivantes.
Densité calculée
Réflexions
Le résultat obtenu indique que chaque centimètre cube de ce sol humide pèse environ 2,162 grammes. C'est une valeur cohérente pour un sol compacté contenant de l'eau. Une densité inférieure à 1,5 aurait indiqué un sol très foisonné (non compacté) ou organique.
Points de vigilance
Attention aux unités ! Ici, nous travaillons en \(\text{g/cm}^3\). En géotechnique, on utilise souvent les \(\text{kg/m}^3\) ou les \(\text{t/m}^3\) pour les gros volumes de terrassement. Notez que \(1 \text{ g/cm}^3 = 1 \text{ t/m}^3 = 1000 \text{ kg/m}^3\). Donc notre résultat équivaut à 2162 kg/m³.
Points à Retenir
La masse volumique humide inclut l'eau. Elle n'est pas suffisante pour juger de la compacité réelle du squelette granulaire car une forte densité humide peut être due à une simple saturation en eau, sans que les grains soient serrés.
Le saviez-vous ?
Le volume standard du moule Proctor (944 cm³) n'est pas un hasard : il correspond exactement à 1/30 de pied cube (\(1/30 \text{ ft}^3\)), un héritage des normes américaines (ASTM) dont l'essai est originaire avant d'être adapté en France.
FAQ
Peut-on utiliser un autre moule pour cet essai ?
Oui, pour les sols comportant des graviers ou cailloux de plus gros diamètre (> 5mm), le petit moule Proctor n'est plus adapté (effet de paroi). On utilise alors le Moule CBR qui est plus grand (environ 2300 cm³) pour obtenir des résultats représentatifs.
A vous de jouer
Calculez la masse volumique humide pour le point n°4 (\(M_{\text{h}} = 2004 \text{ g}\)). Divisez la masse par le volume constant du moule.
📝 Mémo
Toujours diviser la masse nette par le volume du moule.
Question 2 : Calcul de la masse volumique sèche (Point 3)
Principe
Pour évaluer réellement la densification du sol (le rapprochement des grains solides entre eux), nous devons éliminer l'influence de l'eau. Nous allons donc calculer la masse volumique sèche \(\rho_{\text{d}}\), qui représente la masse des particules solides par unité de volume total. C'est cette valeur qui permet de comparer objectivement différents états de compactage.
Mini-Cours
La masse volumique sèche \(\rho_{\text{d}}\) (ou densité sèche) est l'indicateur clé en terrassement. Elle reflète la quantité de matière solide contenue dans un volume donné. Plus \(\rho_{\text{d}}\) est élevée, plus il y a de grains dans le même volume, moins il y a de vides (air + eau), et meilleure est la résistance mécanique du sol. On l'utilise pour vérifier la conformité des remblais (ex: objectif > 95% de l'OPN).
Remarque Pédagogique
C'est la valeur de \(\rho_{\text{d}}\) (et non \(\rho_{\text{h}}\)) qui sera reportée sur l'axe vertical (ordonnées) du diagramme Proctor. Sans cette conversion, la courbe n'aurait pas de sens pour déterminer l'optimum, car ajouter de l'eau augmente toujours \(\rho_{\text{h}}\) jusqu'à la saturation, masquant l'efficacité réelle du compactage.
Normes
Le calcul de la teneur en eau et de la densité sèche suit les procédures décrites dans la norme NF P 94-093 et s'appuie sur la norme de détermination de la teneur en eau pondérale (NF P 94-050) par étuvage.
Formule(s)
La relation fondamentale entre densité sèche, densité humide et teneur en eau est dérivée de la définition de \(w = M_{\text{eau}} / M_{\text{solide}}\) :
Hypothèses
Nous supposons que :
- La teneur en eau \(w\) mesurée sur un petit prélèvement au centre du moule est représentative de l'ensemble du volume (homogénéité du mélange).
- L'eau ne s'est pas évaporée significativement entre le compactage et la pesée.
Donnée(s)
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Teneur en eau (\(w\)) | 14.0 % |
| \(\rho_{\text{h}}\) (calculé précéd.) | 2,162 \(\text{g/cm}^3\) |
Astuces
Vérification rapide : La densité sèche \(\rho_{\text{d}}\) est toujours inférieure à la densité humide \(\rho_{\text{h}}\) (puisqu'on retire la masse de l'eau). Si vous trouvez une valeur plus grande, vous avez probablement multiplié par \((1+w)\) au lieu de diviser !
Décomposition des Phases
Calcul(s)
Application numérique
Attention à convertir impérativement le pourcentage \(w\) en valeur décimale avant le calcul : \(w/100 = 14/100 = 0,14\). C'est la source d'erreur n°1.
Nous obtenons une valeur de 1,896, qui est bien inférieure à 2,162, confirmant la logique physique du retrait de l'eau.
Densité Sèche Obtenue
Réflexions
Ce résultat (\(\rho_{\text{d}} \approx 1,896\)) est élevé, ce qui suggère que nous sommes proches de l'optimum de compactage. Il constituera un point clé (probablement le sommet ou proche du sommet) de notre courbe.
Points de vigilance
Erreur mathématique fréquente : Diviser par \((1+w)\) en utilisant la valeur entière (ex: diviser par 15 au lieu de 1,14). Cela donne un résultat autour de 0,14, ce qui est physiquement impossible pour un sol (densité d'une mousse légère) ! Rappelez-vous que \(w\) est un pourcentage.
Points à Retenir
La formule \(\rho_{\text{d}} = \rho_{\text{h}} / (1+w)\) est universelle en mécanique des sols. Elle permet de passer des grandeurs mesurées (humides) aux grandeurs caractéristiques (sèches) nécessaires au dimensionnement.
Le saviez-vous ?
Le terme "masse volumique sèche" décrit un état théorique du sol dans le moule : c'est la densité qu'aurait ce sol s'il occupait le même volume mais que toute son eau était évaporée instantanément, sans retrait du squelette granulaire. C'est donc une masse fictive par volume réel.
FAQ
Pourquoi ne pas sécher le sol au four pour mesurer directement sa masse sèche ?
C'est exactement ce qu'on fait pour déterminer la teneur en eau \(w\) ! Mais cela prend 24 heures. Sur un chantier, on a besoin de résultats rapides, donc on utilise des densitomètres nucléaires qui estiment \(\rho_{\text{h}}\) et \(w\) in situ pour calculer \(\rho_{\text{d}}\) instantanément via cette formule.
A vous de jouer
Calculez la densité sèche pour le point n°4 (\(w=16\%\), \(\rho_{\text{h}} \approx 2,123\)).
📝 Mémo
Diviser par 1,xx et jamais par xx.
Question 3 : Calcul du Point 5 (Branche humide)
Principe
Pour tracer correctement la courbe Proctor, il est indispensable d'avoir des points situés après le maximum de densité. Le Point 5, avec une teneur en eau élevée (\(w=18\%\)), est stratégique : il doit montrer une chute de la densité sèche. C'est ce qui confirme que nous avons dépassé l'optimum et que nous sommes sur la "branche humide" de la courbe.
Mini-Cours
La branche humide correspond à la partie descendante de la courbe Proctor. À ce stade, il y a trop d'eau : elle sature les vides. Comme l'eau est incompressible, elle "pousse" les grains solides et les écarte, augmentant le volume total pour une même masse de grains, ce qui fait baisser la densité sèche. On parle de saturation.
Remarque Pédagogique
Visuellement, lors de l'essai, le sol sur la branche humide devient collant, plastique, et la dame de compactage laisse des empreintes profondes. Le sol "flocule". C'est un indicateur visuel fort que l'on a dépassé l'optimum.
Normes
Selon la norme NF P 94-093, un essai valide doit comporter au moins 5 points : 2 sur la branche sèche, 1 proche du sommet, et 2 sur la branche humide pour bien dessiner la cloche.
Formule(s)
Nous combinons les deux formules précédentes pour un calcul direct :
Hypothèses
Nous supposons toujours que :
- Il n'y a pas eu de perte d'eau ou de matériau lors du compactage énergique (pas de projections hors du moule).
- L'eau ajoutée a été parfaitement malaxée pour être homogène.
Donnée(s)
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Teneur en eau (\(w\)) | 18.0 % |
| Masse humide (\(M_{\text{h}}\)) | 1905 \(\text{g}\) |
| Volume (\(V\)) | 944 \(\text{cm}^3\) |
Astuces
Si, lors de votre essai, la densité sèche continue d'augmenter à 18%, c'est que vous n'avez pas encore atteint l'optimum ! Il faut alors continuer l'essai avec 20%, 22% d'eau, jusqu'à observer la baisse de densité.
Saturation des pores (Zoom)
Calcul(s)
Étape 1 : Calcul de la densité humide \(\rho_{\text{h}}\)
On calcule d'abord la densité brute à partir de la masse et du volume :
Étape 2 : Calcul de la densité sèche \(\rho_{\text{d}}\)
Puis on convertit en densité sèche en divisant par \(1 + 0,18\) :
Courbe Descendante
Réflexions
Comparons : au point 4 (\(w=16\%\)), nous avions \(\rho_{\text{d}} = 1,830\). Ici, au point 5 (\(w=18\%\)), \(\rho_{\text{d}} = 1,710\). La densité a chuté significativement. Cela confirme mathématiquement que la courbe redescend et que l'optimum se situe avant 18%.
Points de vigilance
Une erreur d'interprétation fréquente est de penser que l'essai est "raté" parce que la densité baisse. Au contraire, c'est le signe que l'essai est réussi et complet ! Il faut encadrer l'optimum.
Points à Retenir
Au-delà de l'optimum, l'eau supplémentaire nuit au compactage. Elle prend la place des solides et empêche le serrage.
Le saviez-vous ?
Sur un chantier de terrassement, un sol trop humide (branche humide) "matelasse" sous les roues du compacteur : il s'enfonce puis remonte élastiquement comme du caoutchouc, sans se densifier. Il faut alors le scarifier pour l'aérer et le faire sécher avant de recommencer.
FAQ
Peut-on quand même compacter un sol saturé ?
Non, c'est énergétiquement inutile. L'eau étant incompressible, insister avec le compacteur ne fera que créer des pressions interstitielles qui peuvent déstabiliser l'ouvrage (liquéfaction). La seule solution est le séchage (aération ou traitement à la chaux).
A vous de jouer
Imaginez un point 6 très humide (\(w=20\%\)) avec une masse humide \(M_{\text{h}} = 1850 \text{ g}\). Calculez sa densité sèche.
📝 Mémo
Trop d'eau tue le compactage.
Question 4 : Tracé de la Courbe Proctor
Principe
Nous disposons maintenant de 5 couples de valeurs \((w ; \rho_{\text{d}})\). L'étape suivante consiste à les placer sur un graphique orthonormé pour visualiser l'allure de la densification. C'est le tracé de cette courbe qui nous permettra d'interpoler la valeur maximale, qui ne correspond pas forcément à l'un des points mesurés.
Mini-Cours
La courbe Proctor a une forme caractéristique en cloche asymétrique. La partie gauche (montante) est la branche sèche (les grains frottent, l'eau lubrifie). La partie droite (descendante) est la branche humide (saturation). La ligne qui relie les sommets théoriques de saturation s'appelle la courbe de saturation, asymptote que la courbe Proctor ne peut jamais traverser.
Remarque Pédagogique
Le lissage de la courbe doit se faire à main levée ou avec un pistolet (règle courbe), en passant au plus près des points. Il ne faut surtout pas relier les points par des segments de droite brisés, car le phénomène physique est continu.
Normes
La norme impose des échelles standards pour faciliter la lecture et la comparaison entre différents essais, généralement :
- Abscisse (x - teneur en eau) : 1 cm pour 1% ou 2%.
- Ordonnée (y - densité sèche) : dilatée pour bien voir le sommet (ex: 1 cm pour 0,05 g/cm³).
Formule(s)
Il ne s'agit pas ici d'une formule de calcul, mais d'une représentation graphique de la fonction \( \rho_{\text{d}} = f(w) \). Nous cherchons le maximum de cette fonction.
Hypothèses
Nous supposons que :
- L'évolution de la densité est continue entre deux points de mesure.
- Il n'y a pas d'anomalie locale ou d'erreur de mesure grossière sur un point (point aberrant).
Donnée(s)
Récapitulatif des points calculés pour le tracé :
| Point | \(w\) (%) | \(\rho_{\text{d}}\) (g/cm³) | Position |
|---|---|---|---|
| 1 | 10.0 | 1.800 | Branche sèche |
| 2 | 12.0 | 1.875 | Branche sèche (montée) |
| 3 | 14.0 | 1.896 | Sommet (zone optimale) |
| 4 | 16.0 | 1.830 | Branche humide (descente) |
| 5 | 18.0 | 1.710 | Branche humide |
Astuces
Pour mieux tracer le sommet, rappelez-vous que la courbe est généralement un peu plus "plate" au sommet pour les argiles et plus "pointue" pour les sables. Ici, c'est un limon, donc une courbure moyenne est attendue.
Construction Interactive de la Courbe
Cliquez pour voir la construction.
Réflexions
La courbe montre clairement un maximum. Le point le plus haut mesuré (14%) semble très proche du sommet, mais la symétrie de la cloche suggère que le véritable sommet mathématique est peut-être légèrement décalé vers la gauche (vers 13,5%).
Points de vigilance
Le sommet de la courbe ne correspond pas forcément à un point mesuré ! Il est souvent entre deux points. Ne forcez pas la courbe à passer exactement par tous les points si l'un d'eux semble aberrant.
Points à Retenir
La forme en cloche est universelle pour tous les sols compactés : il existe toujours un optimum.
Le saviez-vous ?
Ralph Proctor, un ingénieur américain, a établi cette relation empirique en 1933 lors de la construction de barrages en terre en Californie. Il a compris que l'énergie de compactage seule ne suffisait pas : il fallait contrôler l'eau.
FAQ
Combien de points minimum faut-il pour tracer la courbe ?
La norme recommande au minimum 5 points : 2 sur la branche sèche, 1 proche du pic supposé, et 2 sur la branche humide pour valider la descente.
A vous de jouer
Sans faire de calcul précis, estimez où se trouverait un point à \(w=8\%\) ?
📝 Mémo
Lisser la courbe, ne jamais relier par des droites.
Question 5 : Détermination de l'Optimum Proctor Normal
Principe
L'objectif final est d'extraire les deux paramètres de référence qui seront donnés au chef de chantier : la teneur en eau optimale (\(W_{\text{OPN}}\)) et la densité sèche maximale (\(\rho_{\text{d,max}}\)). Ces valeurs s'obtiennent par lecture directe des coordonnées du sommet de la courbe lissée.
Mini-Cours
\(W_{\text{OPN}}\) (Optimum Proctor Normal) : C'est la teneur en eau cible sur le chantier. Si le sol est à cette humidité, le compacteur travaillera avec une efficacité maximale.
\(\rho_{\text{d,max}}\) : C'est la densité de référence (100% OPN). Le cahier des charges impose souvent d'atteindre 95% ou 98% de cette valeur in situ.
Remarque Pédagogique
L'optimum est un couple indissociable (\(W\), \(\rho\)). On ne peut pas atteindre cette densité maximale avec une autre teneur en eau (avec cette énergie de compactage).
Normes
Les résultats doivent être exprimés avec une précision définie par la norme : généralement à 0,1% pour la teneur en eau et à 0,01 g/cm³ pour la densité.
Formule(s)
Il s'agit d'une lecture graphique :
Hypothèses
On suppose que le lissage effectué à la question précédente représente fidèlement la réalité physique du sol.
- Interpolation valide au sommet
Donnée(s)
| Source | Donnée |
|---|---|
| Graphique (Question 4) | Sommet de la cloche |
Astuces
L'optimum géométrique est souvent légèrement décalé vers la gauche par rapport au point mesuré le plus haut si celui-ci n'est pas pile au sommet. Ici, le point à 14% est très haut, mais la courbe semble monter encore un peu avant ou redescendre juste après. En lissant, le sommet semble être vers 13,5%.
Zoom sur le sommet
Calcul(s) / Lecture
Lecture des axes
En projetant le sommet de la courbe sur les axes horizontal (teneur en eau) et vertical (densité sèche) :
Résultat final
(Voir graphique ci-dessus pour la lecture)
Réflexions
Le sommet de la cloche se situe donc à une teneur en eau de 13,5% pour une densité de 1,905. Cela signifie que pour ce sol, il est inutile d'ajouter plus d'eau que 13,5% (perte de densité), et dangereux d'en mettre moins (frottements trop forts, mauvaise mise en place).
Points de vigilance
Ne confondez pas Optimum Proctor Normal (OPN) et Optimum Proctor Modifié (OPM). Si on utilisait une énergie de compactage plus forte (Modifié), le sommet se décalerait vers le haut et vers la gauche (densité plus forte, optimum plus sec).
Points à Retenir
Conclusion Pratique : La consigne chantier est : viser \(w = 13,5\%\). Tolérance usuelle : \(\pm 2\%\). Si le sol est à 10%, il faut arroser. S'il est à 18%, il faut aérer.
Le saviez-vous ?
La forme de la courbe dépend du type de sol. Pour un sable propre, la courbe est très "pointue" (sensible à l'eau). Pour une argile lourde, elle est très "plate" (tolérante à l'eau mais densité plus faible).
FAQ
Et si on compacte à 13,5% mais avec un rouleau beaucoup plus lourd ?
On apportera plus d'énergie. On dépassera la densité de 1,905 (on se placera sur une courbe d'énergie supérieure, type Proctor Modifié). C'est généralement bénéfique pour la stabilité, tant qu'on ne cisaille pas le sol par sur-compactage.
Densité sèche max (\(\rho_{\text{d,max}}\)) ≈ 1,905 \(\text{g/cm}^3\)
A vous de jouer
Si le cahier des charges exige 95% de l'OPN, quelle densité minimale le compacteur doit-il atteindre ?
📝 Mémo
Viser le sommet de la courbe !
Bilan : La Courbe Proctor
La relation eau-densité est fondamentale pour la qualité des remblais.
📝 Grand Mémo : Proctor
Pour réussir un compactage, il faut viser juste :
-
💧
Pas assez d'eau : Trop de frottements entre les grains, densification difficile.
-
🌊
Trop d'eau : L'eau incompressible occupe le volume, densité sèche chute (phénomène de matelassage).
-
🎯
L'Objectif : Viser \(W_{\text{OPN}}\) pour obtenir \(\rho_{\text{d,max}}\) et garantir la portance de l'ouvrage.
🎛️ Simulateur : Influence du type de sol
Déplacez les curseurs pour voir comment la courbe Proctor évolue selon la nature du sol et l'énergie de compactage.
Paramètres du Sol
0 = Argileux (Optimum haut en eau, densité basse) | 100 = Sableux (Optimum bas en eau, densité haute)
📝 Quiz final : Validation des Acquis
1. Si la teneur en eau sur chantier est largement supérieure à WOPN :
2. Quelle est la différence entre masse volumique humide et sèche ?
3. Que se passe-t-il si j'augmente l'énergie de compactage (Proctor Modifié) ?
📚 Glossaire
- W OPN
- Teneur en eau Optimum Proctor Normal. C'est la teneur en eau qui permet d'atteindre la densité maximale pour une énergie de compactage donnée.
- Densité Sèche (\(\rho_{\text{d}}\))
- Rapport de la masse des particules solides sur le volume total. Indicateur clé de la compacité.
- Matelassage
- Phénomène caoutchouteux observé lors du compactage d'un sol trop humide (saturé), empêchant la densification.
- Proctor Modifié
- Variante de l'essai utilisant une énergie de compactage beaucoup plus élevée, utilisée pour les couches de chaussées.
- GTR
- Guide des Terrassements Routiers. Document de référence classant les sols et définissant les conditions de mise en œuvre.
Le Saviez-vous ?
Chargement...
0 commentaires