consistance et plasticité

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8. CONSISTANCE DU SOL8.0 Dfinition de la consistance du sol La consistance du sol dsigne la fois la force qui retient ensemble les divers matriaux du sol ou la rsistance des sols la dformation et la rupture. On mesure la consistance du sol sur des chantillons mouills, humides et secs. Pour des sols humides, on parlera aussi bien d'adhrence que de plasticit (voir les dfinitions ci-contre). On peut valuer la consistance du sol, sur le terrain, au moyen de tests simples ou, pour plus de prcision, au laboratoire. On obtiendra, dans chaque cas, des indications concernant la valeur relative du sol pour la construction d'tangs piscicoles, notamment quand on a tabli la consistance du sol l'tat humide. DansNote. les tests dcrits ci- aprs (sections 81 et 82), les sols particulirement adapts la construction d'tangs sont marqus d'un astrisque (*)

8.1 Dtermination de la consistance d'un sol mouill L'analyse se fait quand le sol est satur d'eau, immdiatement aprs une bonne pluie par exemple. Dterminez d'abord l'adhrence, c'est--dire la proprit qu'ont les matriaux du sol de coller d'autres objets. Dterminez ensuite la plasticit, c'est--dire la proprit qu'ont des matriaux du sol de changer d'une faon continue de forme, mais non de volume, sous l'effet d'une pression constante et de garder la forme prise quand la pression disparat. Test de terrain: adhrence d'un sol mouill Pressez une petite quantit de sol mouill entre le pouce et l'index pour voir s'il colle vos doigts. Ensuite, cartez lentement les doigts. Evaluez l'adhrence de votre sol comme suit:0 Non collant, si le sol ne reste pas, ou pratiquement 1 Faiblement collant, si le sol commence coller vos

pas, coll vos doigts.

doigts mais se dtache proprement de l'un ou de l'autre doigt et ne s'tire pas quand vous les cartez.

*2 Collant, si le sol colle la fois au pouce et l'index, et *3 Trs collant, si le sol colle fortement la fois au pouce tend s'tirer un peu et se dchirer plutt qu' se et l'index et s'tire quand vous cartez ces doigts. dtacher de vos doigts.

Test de terrain: plasticit d'un sol mouillRoulez une petite quantit de sol mouill entre les paumes de vos mains jusqu' ce qu'il forme un long ruban cylindrique, semblable un fil d'environ 3 mm d'paisseur. Evaluez la plasticit de la manire suivante:

0 Non plastique, si vous ne parvenez pas former ce fil.

ftp://ftp.fao.org/FI/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6706f/x6706f08.h... 21/10/2008

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1 Faiblement plastique, si vous parvenez former le fil

mais s'il peut tre cass facilement et retourn son tat initial.*2 Plastique, si le fil se forme mais si, aprs avoir t cass et tre retourn son tat initial, il ne peut tre form une seconde fois. *3 Trs plastique, si le fil se forme et ne peut se casser facilement et si, quand on le casse. il peut tre roul de nouveau entre les mains et tre reform plusieurs fois.

8.2 Dtermination de la consistance d'un sol humide Test de terrain: consistance d'un sol humideL'analyse se fait quand le sol est humide mais non satur d'eau, par exemple 24 heures aprs une bonne pluie. Essayez d'craser une petite quantit de sol humide en le pressant entre le pouce et l'index ou en l'appuyant contre la paume de votre main. Evaluez la consistance du sol humide de la manire suivante:0 Meuble, si le sol est non cohrent (structure grains 1 Trs friable, si le sol s'crase facilement sous l'effet

isols).

d'une faible pression mais reste agrg si on le presse de nouveau.

2 Friable, si le sol s'crase facilement sous l'effet d'une

pression faible modre.

*3 Ferme, si le sol s'crase sous l'effet d'une pression modre, mais en opposant une rsistance discernable.

*4 Trs ferme, si le sol s'crase trs difficilement entre le 5 Extrmement ferme, si le sol s'crase sous une trs pouce et l'index et ncessite Une forte pression. forte pression; il ne peut tre cras entre le pouce et

l'index mais doit tre bris morceau par morceau.

8.3 Dtermination de la consistance d'un sol sec Test de terrain: consistance d'un sol sec


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L' analyse se fait quand le sol a t sch l'air. Essayez de briser une petite quantit de sol sec en le pressant entre le pouce et l'index ou en l'appuyant contre la paume de votre main. Evaluez la consistance de votre sol de la faon suivante:0 Meuble, si le sol est non cohrent (structure grains 1 Molle, si le sol est friable et peine cohrent, et si une

isols).

trs lgre pression suffit le rduire en poudre ou en grains isols.

2 Lgrement dure, si le sol rsiste une pression

3 Dure, si le sol rsiste une pression modre, ne se

lgre, mais se brise facilement entre le pouce et l'index.

brise presque pas entre le pouce et l'index, mais peut tre bris sans difficult dans la main.

4 Trs dure, si le sol rsiste une forte pression, ne

5 Extrmement dure, si le sol rsiste une pression

peut se briser entre le pouce et l'index, mais peut tre bris avec difficult dans la main.

extrme et ne peut tre bris dans la main.

8.4 Dtermination de la consistance d'un sol l'aide des limites d'Atterberg Comme nous l'avons vu au sujet des divers tests effectus sur sol mouill, humide et sec (sections 81 83), la consistance d'un chantillon de sol varie avec le volume d'eau qu'il contient. Ces modifications de la consistance d'un sol peuvent tre mesures avec exactitude au laboratoire, en suivant des procdures normalises qui permettent de calculer les limites d'Atterberg. On peut utiliser ces limites pour juger de l'aptitude d'un sol pour la construction de petits barrages de terre et de digues d'tangs. Il vous faudra vous familiariser avec la terminologie relative cette technique, ainsi qu'avec sa signification gnrale, pour tre mme de comprendre la conception et la construction des tangs de pisciculture et d'en discuter avec des spcialistes. Une limite d'Atterberg correspond la teneur en eau laquelle un chantillon de sol passe d'une consistance une autre. Deux de ces limites prsentent un intrt particulier pour l'aquaculture: la limite de liquidit et la limite de plasticit, que l'on dfinit partir de trois consistances de sol:Consistance liquide: boue fluide ou liquide. Consistance plastique: le malaxage et le modelage sont possibles. Consistance semi-solide: le ptrissage n'est plus possible et le volume diminue (retrait) quand l'chantillon sche. Limites d'Atterberg - consistance du sol

Limite de liquidit (LL) C'est la teneur en eau (pourcentage) laquelle le sol passe de la consistance liquide la consistance plastique mesure qu'il sche, ou de la consistance plastique la consistance liquide mesure qu'il s'imprgne d'eau.


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Limite de plasticit (LP) C'est la teneur en eau (pourcentage) laquelle le sol passe de la consistance plastique la consistance semi-solide mesure qu'il sche, ou de la consistance semi-solide la consistance plastique mesure qu'il s'imprgne d'eau. La limite de plasticit reprsente le seuil infrieur de l'tat plastique. Un petit supplment d'eau au-dessus de la limite de plasticit dtruira la cohsion* du sol. Les laboratoires tablissent facilement et peu de frais ces limites partir d'chantillons perturbs ou intacts. Ces limites apportent un prcieux lment pour la classification des sols (voir chapitre 11). Les tableaux 12 et 13 donnent des exemples de limites d'Atterberg.Note.

Les limites de liquidit et de plasticit dpendent toutes deux de la quantit et du type d'argile prsente dans le sol.Un sol forte teneur en argile a gnralement des valeurs LL et LP leves. Les argiles collodales ont des valeurs LL et LP plus leves que les argiles non collodales. Les sables, les graviers et la tourbe n'ont aucune plasticit; leur LP = 0. Les limons (silts) n'ont qu'une plasticit occasionnelle, leur valeur LP tant gale ou lgrement suprieure 0. Exemples Tests de laboratoire typiques indiquant les valeurs moyennes de LL, LP et IP Type de sol LL LP IP1 Sables 20 0 20 Limons 27 20 7 Argiles 100 45 55 Argiles collodales 399 46 3531

Voir ci-aprs, section 85

Valeurs critiques des limites d'Atterberg en aquaculture Pour construire une digue d'tang sans noyau central* d'argile, le sol utilis doit avoir une limite de liquidit gale 35 pour cent, si l'on veut raliser une compaction* optimale. Pour construire le noyau* argileux impermable d'une digue d'tang il vous faut employer un sol ayant une LL suprieure 60 pour cent et une LP suprieure 20 pour cent. Dtermination sur le terrain de la limite de plasticit: mthode du filPrenez un chantillon de sol et laissez-le scher (A). Ajoutez-y un peu d'eau et roulez-le sur une surface plate, une petite plaque de verre par exemple. Essayez de former un fil de 3 mm d'paisseur et de 10 cm de longueur, sans qu'il se casse (B).

Si vous n'y arrivez pas, ajoutez encore un peu d'eau et essayez de nouveau (C).


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Rptez cette opration, en ajoutant chaque fois un peu d'eau jusqu' ce que vous puissiez former un fil. La teneur en eau correspondra alors la limite de plasticit et pourra tre exprime en pourcentage du poids de l'chantillon.

8.5 Calcul de l'indice de plasticit et sa signification A partir de la limite de liquidit et de la limite de plasticit, on peut calculer l'indice de plasticit (IP). C'est la diffrence numrique entre ces deux limites:IP = LL - LP

L'indice de plasticit s'exprime en pourcentage du poids sec de l'chantillon de sol. Il indique l'tendue de la gamme des teneurs en eau entre lesquelles le sol reste plastique. En gnral, l'indice de plasticit ne dpend que de la quantit d'argile prsente dans le sol. Il indique la finesse du sol et sa capacit de changer de forme sans varier de volume. Un IP lev est le signe d'un excs d'argile ou de collodes dans le sol. Sa valeur est nulle toutes les fois que la valeur LP est suprieure ou gale la valeur LL. L'indice de plasticit donne aussi une indication de la compressibilit (voir section 103). Plus IP est lev, plus la compressibilit du sol est grande. Les tableaux 12 et 13 donnent des exemples de valeurs d'indice de plasticit.Exemple Plasticit de divers sols limoneux ou argileux

Valeurs critiques de l'indice de plasticit en aquaculture Pour construire une digue d'tang sans noyau* argileux, le sol utilis doit avoir un IP compris entre 8 et 20 pour cent. Pour obtenir une compaction optimale, IP devrait tre aussi proche que possible de 16 pour cent (voir section 102). Pour construire le noyau* central argileux et impermable d'une digue d'tang, vous devriez utiliser un sol dont l'indice de plasticit est suprieur 30 pour cent.

TABLEAU 12 Quelques rsultats d'analyses mcaniques du sol (analyse d'chantillons de sol perturb prlevs dans des fosses ciel ouvert)1


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Prospection pdologique d'un site d'closerie Soraon Pati (Uttar Pradesh, Inde). Voir section 11.1. Analyse

NOTE.

- Prdominance de limon (silt) avec un bon pourcentage d'argile. - Classe texturale variant du limon silto-argileux au limon et l'argile silteuse. - Les limites d'Atterberg montrent que le sol est assez plastique et peut servir la construction de leves de terre (bonne stabilit et faibles pertes par infiltration).TABLEAU 13 Quelques rsultats d'analyses mcaniques du sol (analyse d'chantillons de sol perturb prlevs la tarire)1

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Prospection pdologique d'un site de ferme piscicole (Majargahi Gaura, Inde). Voir section 11.1.

NOTE. Analyse


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- Prdominance de sable, avec un bon pourcentage de limon (silt) et peu d'argile. - Il n'y a qu'une seule classe texturale prsente: le limon sableux. - Les limites d'Atterberg montrent que le sol est assez plastique et convient la construction d'tangs. 8.6 Diagramme de plasticit des sols grains fins Nombre de proprits des argiles et des limons (sols cohrents), notamment leur compressibilit* (raction au test des secousses et consistance prs de la limite de plasticit), peuvent tre mises en corrlation avec la limite de liquidit et l'indice de plasticit. Casagrande a tabli cette corrlation dans son diagramme de plasticit appliqu aux sols grains fins. Ce diagramme se fonde sur les principes suivants:Au fur et mesure qu'augmente la limite de liquidit des sols, leur plasticit et leur compressibilit augmentent galement. Les valeurs LL = 30 pour cent et LL = 50 pour cent diffrencient les divers degrs de plasticit des sols inorganiques. A valeurs LL gales, la rsistance sec des sols inorganiques augmente gnralement avec l'augmentation de l'indice de plasticit. Le diagramme de plasticit des sols grains fins (voir tableau 14) est divis en six A trace de faon que IP = 0,73 (LL - 20) et par deux lignes verticales traces

sections par la ligne oblique de faon que LL = 30 pour

cent et LL = 50 pour cent. Chaque section du diagramme correspond un groupe de sols aux proprits mcaniques bien dfinies. Les trois sections situes au-dessus de la ligne A sont des argiles inorganiques de plasticit faible, moyenne ou forte. Les trois sections situes au-dessous de la ligne A sont des limons inorganiques de compressibilit variable, des limons organiques et des argiles organiques. Ces divisions constituent la base d'un systme de classification de sols trs utile (voir chapitre 11). Les sols ayant un indice de plasticit infrieur 10 pour cent et une limite de liquidit infrieure 20 pour cent sont des sols pulvrulents. Ils figurent dans une section spare du diagramme de plasticit et ne sont pas concerns par les considrations prcdentes.Note.

TABLEAU 14


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