Download - Rapport de Sip - Badr Bahnini
Laboratoire Public d’Essais et d’Etude
Centre Technique Régional
Casablanca
Rapport du stage d’initiation
professionnelle
Badr BAHNINI
Elève-ingénieur
2eme
année Génie Civil
Encadré par
M. Mostafa LAHOUBI
Chef de Service Laboratoires au L.P.E.E /
Centre Technique Régional de Casablanca
2012/2013
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AVANT-PROPOS
Après dix mois de formation continue et polyvalente dans le domaine du génie civil au sein
de l’Ecole Hassania des Travaux Publics (EHTP), et suite aux programmes pédagogiques
permettant d’initier et d’approcher l’étudiant à la vie professionnelle, l’élève ingénieur est
obligatoirement sensé passer un stage ouvrier d’une durée de 4 semaines au minimum pour
avoir la possibilité de pratiquer dans le monde du travail ses connaissances préalablement
acquises au sein de l’école.
Ceci dit, il est fortement conseillé de pratiquer son stage ouvrier chez un organisme
concerné par le domaine d’étude -dans notre cas le génie civil- afin d’augmenter ses
connaissances et pour que ce soit plus bénéfique.
C’est dans ce contexte que LPEE m’a donné l’occasion de passer ce stage au Centre
Technique Régional de Casablanca du 02/07/2012 au 31/07/2012.
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REMERCIEMENTS
Mes premiers remerciements s’adressent à Monsieur Mostafa LAHOUBI qui a bien
voulu m’ accueillir pendant un mois au sein du laboratoire CTR Casablanca, de plus son
soutien et son implication au projet m’a permis de travailler dans une bonne ambiance tout
au long du stage de formation.
Je tiens aussi a remercié Monsieur Mustafa ZAOUTI et Monsieur Mohamed
Bouras, pour leurs nombreux conseils et recommandations tout au long de la réalisation de
mon stage ouvrier, ainsi que leurs encadrements au cheminement du présent rapport. Je les
remercie aussi pour leur précieuse aide dans l’élaboration du plan du rapport.
Aussi, je remercie tout le personnel du Centre Technique Régionale de Casablanca
qui m'ont formés et accompagnés tout au long de cette expérience professionnelle avec
beaucoup de patience et de pédagogie et pour les conseils qu'ils ont pu me prodiguer au
cours de ces semaines et à travers eux toute l’institution LPEE pour l’intérêt qu’elle porte aux
stagiaires.
Je remercie bien toute l’équipe pédagogique de mon école l’EHTP, les expressions de
circonstances ne sont pas assez fortes pour traduire ma profonde gratitude envers tous mes
enseignants pour leur bonne volonté et leur disponibilité chaque fois que j’avais besoin de
leur aide et leur savoir faire qui ma a été de grande utilité.
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Table des matières
Avant-propos
Remerciements
Présentation de l’organisme d’accueil
1. LE LABORATOIRE PUBLIC D’ESSAIS ET D’ETUDES
2. LE CENTRE TECHNIQUE REGIONAL DE CASABLANCA
Bâtiments, matériaux, structures et produits industriels
1. GENERALITES SUR LE BETON
2. ESSAIS SUR BETON FRAIS
3. ESSAIS SUR BETON DURCI
4. LE CIMENT
5. PRODUITS PREFABRIQUES
Géologie, Géotechnique, Fondations et Infrastructures de Transport
1. GENERALITES SUR LE SOL
2. PRELEVEMENT ET ECHANTILLONNAGE
3. DETERMINATION DES PROPRIETES PHYSIQUES DU SOL
4. DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DES SOLS
5. DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES SOLS
6. DETERMINATION DES PROPRIETES GEOTECHNIQUES DES SOLS
7. DETERMINATION DE LA TENEUR EN BITUME D’UN ENROBE : KUMAGAWA
Compte-rendu des visites aux chantiers suivis par LPEE
1. PROJET DE CONSTRUCTION DU CENTRE D’IMMATRICULATION CASA NORD
2. CONSTRUCTION D’UNE PASSERELLE AU POINT KILOMETRIQUE 11+105 DE LA LIGNE
CASABLANCA A MARRAKECH.
3. CONSTRUCTION D’UN PONT ROUTE AU PN 4021, LIGNE CASA – SIDI AIDI
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PRESENTATION DE L’ORGANISME D’ACCUEIL
LE LABORATOIRE PUBLIC D’ESSAIS ET D’ETUDES
Le Laboratoire Publics d’Essais et d’Etudes est une entreprise publique fondée en 1947 et nationalisée en 1973.
Il fut en premier lieu un laboratoire de génie civil, mais a connu un élargissement remarquable de son activité
qui couvre aujourd’hui plusieurs domaines : bâtiment et génie civil, hydraulique, environnement, industries
associées.
Cette diversification des expertises traduit la politique du Laboratoire qui se base sur la spécialisation mais
aussi la proximité, la preuve est l’existence de 12 centres et laboratoires régionaux qui représentent
l’entreprise sur tout le territoire marocain : Tanger, Rabat, Casablanca, Marrakech, Fès, Agadir, Laayoune…
LPEE offre plusieurs services à ses clients, entre autres : l’essai, l’étude, le contrôle, l’assistance technique…
Malgré l’existence d’une concurrence acharnée représentée par plusieurs laboratoires privés, son statut de
leader dans le domaine reste indiscutable. Il a contribué en effet à la réalisation des plus grands chantiers du
Maroc de la mosquée Hassan II à la Marina de Casablanca sans oublier la plupart des barrages, des aéroports et
des ponts du Royaume.
Voici quelques chiffres parlants :
Le chiffre d’affaire de la société est passé de 120 MDH en 1990 à 270 MDH en 2000 pour atteindre 570 MDH en
2010.
L’entreprise a connu une extension de ses ressources humaines : L’effectif monte en 2010 à 1070 cadres.
Evolution du chiffre d’affaires entre 2005 et 2010 :
LE CENTRE REGIONAL TECHNIQUE DE CASABLANCA
En tant que représentant de LPEE, le CTR de Casablanca compte sur un potentiel humain d’ingénieurs et de
techniciens compétents et expérimentés et s’appuie sur des moyens matériels et équipements innovants et de
qualité pour répondre aux attentes de ces clients et ce dans les domaines suivants :
Infrastructures de transport : Routes, autoroutes, pistes aéronautiques… fournissant des efforts pour
l’accompagnement des projets en phase d’étude, au cours des travaux et également après mise en service ; via
des études géotechniques pour le dimensionnement et le renforcement
recherche des zones d’emprunt des matériaux, le contrôle des travaux de terrassement et de compactage…
Géotechnique, Fondations, Géologie
sols, les études de stabilité des talus et des fondations, les reconnaissances géologiques par sondage, le
dimensionnement des soutènements…
Bâtiments, matériaux, structures et produits industriels
contrôle de béton, les épreuves de convenances, le contrôle de conformité de ciment, les essais sur les
produits préfabriqués à base de ciment…
METHODES DE TRAVAIL
S’il dispose des moyens humains et matériels de haut niveau, l’organisation du travail reste indispens
avoir un rendement satisfaisant. Le Laboratoire y a pensé et il a su adopter des méthodes de travail efficaces et
transparentes.
La première étape est la réception de l’échantillon. La feuille de réception comporte des informations sur le
client, le chantier, le responsable et la date de prélèvement de l’échantillon ainsi que de sa livraison, l’ingénieur
responsable du dossier, ainsi que toutes les informations relatives à l’échantillon
prélèvement, le conditionnement lors de la réception, la quantité et éventuellement la date de fabrication
s’agit de cylindres en béton par exemple)
LPEE à l’échantillon (ou parfois l’ensemble) qui permet de l’identifier et de faciliter
techniciens et la direction du laboratoire.
des études géotechniques pour le dimensionnement et le renforcement des infrastructures de transport, la
recherche des zones d’emprunt des matériaux, le contrôle des travaux de terrassement et de compactage…
Géotechnique, Fondations, Géologie : Activité qui englobe les essais pour identification et caractérisation des
ls, les études de stabilité des talus et des fondations, les reconnaissances géologiques par sondage, le
dimensionnement des soutènements…
Bâtiments, matériaux, structures et produits industriels : là encore, il y’a diverses prestations comme le
e béton, les épreuves de convenances, le contrôle de conformité de ciment, les essais sur les
produits préfabriqués à base de ciment…
S’il dispose des moyens humains et matériels de haut niveau, l’organisation du travail reste indispens
avoir un rendement satisfaisant. Le Laboratoire y a pensé et il a su adopter des méthodes de travail efficaces et
La première étape est la réception de l’échantillon. La feuille de réception comporte des informations sur le
ent, le chantier, le responsable et la date de prélèvement de l’échantillon ainsi que de sa livraison, l’ingénieur
responsable du dossier, ainsi que toutes les informations relatives à l’échantillon : sa nature, son lieu de
lors de la réception, la quantité et éventuellement la date de fabrication
s’agit de cylindres en béton par exemple). A l’issue de cette étape, le réceptionniste attribue une référence
LPEE à l’échantillon (ou parfois l’ensemble) qui permet de l’identifier et de faciliter la communication entre les
techniciens et la direction du laboratoire.
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des infrastructures de transport, la
recherche des zones d’emprunt des matériaux, le contrôle des travaux de terrassement et de compactage…
essais pour identification et caractérisation des
ls, les études de stabilité des talus et des fondations, les reconnaissances géologiques par sondage, le
là encore, il y’a diverses prestations comme le
e béton, les épreuves de convenances, le contrôle de conformité de ciment, les essais sur les
S’il dispose des moyens humains et matériels de haut niveau, l’organisation du travail reste indispensable pour
avoir un rendement satisfaisant. Le Laboratoire y a pensé et il a su adopter des méthodes de travail efficaces et
La première étape est la réception de l’échantillon. La feuille de réception comporte des informations sur le
ent, le chantier, le responsable et la date de prélèvement de l’échantillon ainsi que de sa livraison, l’ingénieur
: sa nature, son lieu de
lors de la réception, la quantité et éventuellement la date de fabrication (s’il
. A l’issue de cette étape, le réceptionniste attribue une référence
la communication entre les
La deuxième étape est la programmation des essais,
exemple) est le responsable sur le choix des essais à faire pour chaque échantillon. Il indique éventuellement la
date prévue pour le lancement et l’achèvement des essais.
Une fois ces étapes sont exécutées, le
qualifications de chacun, coordonne le travail et partage les tâches entre les techniciens pour traiter les
différents points du dossier.
Les techniciens programment et exécutent les essais dans les délais prévus.
à remplir une feuille d’essai mise à leur disposition qui comporte les différentes indications sur la démarche
entreprise lors de l’exécution et les diff
A l’issu de ce travail, les techniciens fournissent
les résultats finaux trouvés et les courbes tracées
Première partie du rapport Modèle du Rapport d’Essais (la deuxième partie)
Une fois les résultats sont contrôlés et validés
rapport qui reprend les différents renseignements sur le dossier
d’essai, date de commande, lieu, dat
rogrammation des essais, le responsable du dossier (l’ingénieur géotechnicien
est le responsable sur le choix des essais à faire pour chaque échantillon. Il indique éventuellement la
date prévue pour le lancement et l’achèvement des essais.
e fois ces étapes sont exécutées, le chef de service laboratoire, en fonction des essais à effectuer et des
s de chacun, coordonne le travail et partage les tâches entre les techniciens pour traiter les
exécutent les essais dans les délais prévus. Durant cette phase,
feuille d’essai mise à leur disposition qui comporte les différentes indications sur la démarche
entreprise lors de l’exécution et les différentes mesures à prendre ainsi que les résultats à trouver.
A l’issu de ce travail, les techniciens fournissent la partie technique du rapport d’essais qui contient en principe
et les courbes tracées.
Première partie du rapport Modèle du Rapport d’Essais (la deuxième partie)
ne fois les résultats sont contrôlés et validés, le chef de service laboratoire prépare la première p
reprend les différents renseignements sur le dossier : client, chantier, nature des matériaux, type
d’essai, date de commande, lieu, date et responsable du prélèvement. Le dossier est alors clos.B
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l’ingénieur géotechnicien par
est le responsable sur le choix des essais à faire pour chaque échantillon. Il indique éventuellement la
, en fonction des essais à effectuer et des
s de chacun, coordonne le travail et partage les tâches entre les techniciens pour traiter les
Durant cette phase, ils sont appelés
feuille d’essai mise à leur disposition qui comporte les différentes indications sur la démarche
érentes mesures à prendre ainsi que les résultats à trouver.
rapport d’essais qui contient en principe
Première partie du rapport Modèle du Rapport d’Essais (la deuxième partie)
prépare la première partie du
: client, chantier, nature des matériaux, type
Le dossier est alors clos.
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BATIMENTS, MATERIAUX, STRUCTURES ET
PRODUITS INDUSTRIELS
GENERALITES SUR LE BETON
INTRODUCTION - DEFINITION
Le béton est un mélange très homogène de sables, graviers, eau et ciment. Il doit être à la fois résistant et
maniable au début pour faciliter la mise en œuvre avec les moyens utilisés dans le chantier.
Pour concrétiser un peu, on peut préparer un bon béton en mélangeant 680 g de sable de la fraction 0/5 mm
avec 1250 g de graviers 15/25, 160 g d’eau et 350 g de ciment. C’est le béton communément appelé
« standard » tout usage. Il s’agit d’une composition qui correspond à une résistance à la compression de 28
MPa à 28 jours et une résistance en traction de l’ordre de 2,5 MPa. Ces deux essais, comme nous verrons par la
suite, sont effectués sur des éprouvettes de formes et de dimensions bien déterminées et conformément aux
normes.
RESISTANCE VS MANIABILITE
Pour une qualité de ciment donnée, la résistance du béton est une fonction croissante de la masse du ciment.
Ainsi, augmenter le dosage du ciment permet d’avoir un béton plus consistant.
D’autre part, cette résistance est inversement proportionnelle au volume d’eau aussi bien qu’à celui des vides
entre les grains de sables et graviers. De ce fait, pour obtenir un bon béton, il faut minimiser la quantité d’eau
tout en veillant à garder le mélange maniable. Il faut aussi avoir peu de vides. C’est pour cette raison d’ailleurs
que l’on choisit une fraction donnée des gravettes avec des dimensions variables permettant ainsi que les
petits se mettent entre les grands et atteindre ainsi une bonne compacité.
Suivant ce principe, et pour obtenir le compromis souhaité entre la résistance finale du béton et sa maniabilité,
plusieurs méthodes de formulation sont utilisables. Entre autres, la méthode de Faury, celle de Valette ou
encore celle de Dreux.
LE BETON PRECONTRAINT
Le béton résiste très bien en compression mais mal à la traction, il est donc logique de penser à une technique
qui permet d’éviter de le faire travailler en traction. C’est l’ingénieur Freyssinet qui a le mérite d’y avoir pensé
en 1928. La technique s’appelle la précontrainte.
Il s’agit de soumettre le béton au cours de sa fabrication à des contraintes de compression. Ce gain en
compression va s’opposer aux contraintes de traction créées par les charges appliquées à l’ouvrage (poids
propre, charge d’exploitation, charge climatique, etc.). Le béton, matériau qui présente une faible résistance à
la traction, ne travaillera qu’en compression ce qui assure une meilleure performance.
COMMENT ?
– soit par pré-tension des aciers avant coulage du béton
– soit par post-tension de câbles après durcissement du béton (voir dalles post-contraintes).
C’EST-A-DIRE ?
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Lorsque l’on tend les câbles, ils vont par réaction appliquer un effort de compression au béton d’où ce gain en
compression préalable.
LES ADJUVANTS
Les adjuvants sont des produits qui peuvent entrer à leur tour dans la formulation du béton. Ils permettent
essentiellement d’augmenter la plasticité du béton. Ainsi, après avoir ajouté les adjuvants, on peut avoir la
même plasticité et donc la même maniabilité avec une quantité réduite d’eau et par suite on améliore la
résistance.
Il existe trois grandes familles d’adjuvants :
Les plastifiants, et comme leurs nom l’indique, permettent de modifier la maniabilité du béton. Soit à teneur
en eau égale, augmenter la maniabilité soit à maniabilité égale augmenter la résistance et donc faciliter par
exemple la mise en place du béton dans des pièces fortement armées.
Les fluidifiants, qui facilitent la modification de la prise et du durcissement. On peut donc via ces fluidifiants de
jouer sur le temps de prise soit en le diminuant pour faciliter le bétonnage par temps froid, l’adjuvant est dans
ce cas un accélérateur de prise, soit en l’augmentant, c’est les retardateurs de prise et ce sont des adjuvants
utiles en temps chaud.
Les entraineurs d’air, qui réalisent dans le béton des petites bulles d’air (un diamètre de 50-100 µm)
uniformément réparties qui le rendent plus plastique et moins sensible au gel.
Le principal inconvénient lors de l’utilisation de ces produits est le dosage : il faut impérativement respecter les
doses qui sont généralement très faibles : quelques cm3 par m
3, la norme indique que la quantité des adjuvants
doit être inférieure à 5% de la masse du ciment. La raison est que l’excès ou le défaut de ces adjuvants peut
nuire à la qualité du béton attendue.
DEUX PROBLEMES AUXQUELS IL FAUT FAIRE FACE
RETRAIT :
C’est un phénomène de raccourcissement qui accompagne la prise et le durcissement du béton. Il est lié à
l’évaporation d’une partie de l’eau libre à l’intérieur de l’eau et est constaté surtout dans les régions à fort
gradient de température.
Le retrait crée des efforts de traction interne dans le béton, ce qui peut causer des fissures surtout dans le
jeune âge du béton.
FLUAGE :
Quand on applique un chargement, le béton subit une déformation instantanée. Cette déformation est suivie
dans le temps d’une déformation différée qui peut atteindre le double de la déformation instantanée au bout
de quelques années (une moyenne de 3 ans). C’est ce qu’on appelle le fluage. Il entraîne une déformation
résiduelle permanente après déchargement, une déformation d’autant plus importante que le temps de
chargement est faible.
MALAXAGE DU BETON
Il existe essentiellement deux types d’appareils pour le malaxage du béton : les bétonnières et les malaxeurs.
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Les bétonnières sont des cuves tournantes à axe horizontale ou incliné ; sur les parois intérieures sont fixées
des palettes hélicoïdales qui assurent le brassage du mélange.
Le chargement des matériaux dans la machine peut se faire manuellement dans le cas des petites bétonnières
ou grâce à une benne pour les plus grandes.
Les malaxeurs sont des cuves fixes à axe vertical dans les quels se déplacent des palettes de malaxage
horizontalement.
L’opération du malaxage est aujourd’hui de plus en plus automatisée, surtout dans le cas des grands chantiers
ou sur un site de production du béton, où l’on a affaire à de grandes quantités d’agrégats. En effet, les
centrales à béton peuvent disposer actuellement d’automates, des équipements qui réalisent un dosage
pondéral bien précis.
Malaxeur à axe vertical
VIBRATION
La vibration est une opération très usitée lors du coulage du béton, elle permet de diminuer les frottements
entre les grains et d’homogénéiser le mélange, elle transforme le béton qui vient d’être malaxer en un liquide
visqueux.
Le but de la vibration est de chasser les vides et éliminer l’air pour maximiser la compacité du béton et faciliter
ainsi sa mise en œuvre.
LA CHAMBRE DE CONSERVATION, POURQUOI ?
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L’élévation de la température accélère le phénomène de prise et de durcissement. On obtient une résistance à
la compression de 10 Mpa au bout de 3 jours avec un béton maintenu à 20°C mais au bout de 3 heures
seulement s’il est maintenu à 70°C.
D’autre part, l’humidité freine le phénomène de retrait, c’est pour cela qu’on arrose le béton dans son jeune
âge.
Il faut également noter qu’il faut protéger le béton surtout dans son jeune âge du phénomène de dessiccation.
Ce que permet l’entrepose dans l’eau avec les conditions de température et d’hygrométrie normalisées.
ESSAIS SUR BETON FRAIS
QUELS SONT LES CARACTERISTIQUES DU BETON FRAIS A DETERMINER DANS LE
LABORATOIRE OU SUR CHANTIER ?
Le béton frais est souvent destiné à être mis en place dans des coffrages. Dès lors, il devra avoir une maniabilité
(on dit aussi une ouvrabilité) suffisante pour faciliter cette opération et assurer son déroulement dans les
meilleures conditions : temps court, décoffrage sans problèmes…
Il y’a divers essais qui ont pour objectif de quantifier cette maniabilité pour ensuite déterminer la consistance
du béton et savoir s’il est ferme, plastique ou fluide.
Malheureusement, nous n’avons pas eu l’occasion, durant la période de notre stage de voir le déroulement de
ces essais au laboratoire. Sauf pour l’essai d’affaissement au cône d’Abrams, que j’ai eu la chance de découvrir
sur chantier.
L’ESSAI D’AFFAISSEMENT AU CONE D’ABRAMS
Cet essai est usité parce qu’il est facile à exécuter. Il faut tout de même veiller à respecter les exigences de la
norme : l’essai n’est pas utilisable lorsque la dimension maximale des granulats dépasse 40 mm. Il s’agit dans
cet essai de la détermination de l’affaissement d’un cône rempli de béton sous le poids propre.
Le matériel nécessaire pour la conduite de l’essai est :
• Un moule en métal sous la forme d’un tronc de cône sans fond, sa hauteur est de 30cm, le diamètre
en sa partie inférieure est de 20 cm et le diamètre en sa partie supérieure est de 10 cm.
• La tige de piquage
• Un surface ou plateau de base : une plaque d’appui
• Un entonnoir (facultatif)
• Une règle ou un portique de mesure : l’affaissement sera déterminé à 10 mm près.
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On commence par humidifier légèrement le plateau et le moule. Pour ensuite introduire le béton dans le moule
en 3 couches d’hauteurs égales. Ces couches sont mises en place par la tige de piquage actionnée 25 fois par
couche. On roule la tige de piquage sur la face supérieure du moule pour l’araser puis on nettoie bien le
plateau et le moule de l’extérieur. On procède ensuite au démoulage en soulevant le moule verticalement avec
précaution. Le béton va s’affaisser en fonction de sa consistance. On mesure directement grâce à une règle ou
un portique de mesure l’affaissement arrondi au centimètre le plus proche. La mesure doit être effectuée à
partir du point le plus haut du béton juste après le démoulage. Si l’échantillon se cisaille, il faut prendre la
mesure et recommencer l’essai.
Si l’affaissement évolue dans la minute qui suit le démoulage, l’essai d’affaissement au cône d’Abrams ne
convient pas pour quantifier la consistance de cet échantillon. Il faut recourir à d’autres essais : l’essai Vébé ou
l’essai d’étalement à la table à choc que je ne vais pas détailler ici.
Cône d’ABRAMS
MESURE DU POURCENTAGE D’AIR OCCLUS DANS UN BETON FRAIS A L’AEROMETRE A
BETON
Dans le cadre du contrôle de conformité d’un adjuvant, un essai de détermination du pourcentage d’air occlus
dans le béton frais à l’aide de l’aéromètre à béton à été entrepris.
Il s’agit d’un essai d’étude, le béton a été préparé dans le laboratoire à l’aide du malaxeur à axe vertical. C’est
un béton normal sans adjuvant puisque la norme exige d’exécuter l’essai sur une gâchée sans adjuvant d’abord
avant de le faire pour une gâchée de béton normal adjuvanté. Le principe de l’essai et son déroulement sont
les mêmes pour les deux gâchées.
On commence par vider le contenu du malaxeur dans un grand plateau pour effectuer le quartage.
On passe ensuite à la mise en place du béton dans le bol de l’aéromètre (de capacité ≥ 5l), l’affaissement étant
≤ 9 cm, cette opération s’est fait par vibration à l’aide de l’aiguille vibrante en introduisant le béton en deux
couches d’à peu près égale épaisseur. On complète le montage de l’aéromètre en ajoutant la partie supérieure.
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L’essai s’appuie sur un principe simple : Exercer une pression sur l’échantillon du béton entraîne une réduction
de son volume par la compression des vides remplis par l’air. On peut donc déduire la teneur en air par la
différence de volume.
COMMENT APPLIQUER CETTE PRESSION ?
C’est via la pompe à air installée dans la partie supérieure du tube, cette pression va provoquer une baisse du
niveau d’eau proportionnelle à la diminution des vides d’air.
CONDUITE DE L’ESSAI :
o Ouverture du robinet de purge d’air
L’aéromètre est constituée
d’une cuve d’une capacité de 5
litres recevant l’échantillon de
béton et d’un couvercle rigide
muni d’un tube vertical en verre
gradué. L’ensemble couvercle-
cuve est fixé par un mécanisme
étanche et le tout est rempli
d’eau jusqu’au niveau zéro.
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o Remplissage du tube par l’eau grâce à l’entonnoir jusqu’à 2 mm au-dessus du zéro de graduation.
o Ouverture du robinet inférieur pour régler le niveau d’eau sur le zéro
o Fermeture de tous robinets
o Application d’une pression de 0,1 MPa
o L’appareil est calibré afin de donner la teneur en air totale en % en lisant directement le niveau d’eau
sur l’échelle graduée.
Comme j’ai précisé avant, cet essai est effectué deux fois, d’une part sur une gâchée de béton sans adjuvant et
d’autre part sur une gâchée de béton adjuvanté.
POURQUOI EFFECTUER UN TEL ESSAI ?
En parlant des adjuvants, j’avais mentionné en particulier que les entraineurs d’air vont mettre en place des
petites bulles d’air dans le béton ce qui va conférer au béton une structure plastique et surtout une résistance
au gel et aux effets des sels. On comprend donc l’importance des bulles d’air dans le béton, ils aident le béton à
mieux résister aux effets du gel.
QUELS SONT LES EFFETS DU GEL ET DES SELS SUR LE BETON ?
Il y a deux phénomènes précis de dégradation qui peuvent avoir lieu indépendamment l’un de l’autre :
La microfissuration interne : destruction du béton, perte des propriétés mécaniques de résistance.
L’écaillage de surface : perte progressive des petites particules de pâte et d’éléments en surface du béton ;
On comprend donc l’importance de connaître la teneur en air du béton et son rôle dans le contrôle de
conformité de l’adjuvant.
ESSAIS SUR BETON DURCI
QUELS SONT LES PROPRIETES DU BETON DURCI A DETERMINER DANS LE LABORATOIRE ?
Ce sont les caractéristiques mécaniques du béton à savoir la résistance à la compression et à la traction.
Le béton est caractérisé par une bonne résistance à la compression fcj et une résistance médiocre en traction
ftj.
Expérimentalement, la résistance à la compression se mesure le plus souvent sur des éprouvettes cylindriques
d’un élancement [hauteur/diamètre] égale à 2 (le choix des dimensions va être expliqué après). Les
éprouvettes peuvent aussi être cubiques.
La résistance à la traction s’obtient soit par essai de traction par fendage souvent sur des prismes cylindriques
(la norme indique la possibilité de prendre des éprouvettes prismatiques ou cubiques) soit par un essai de
traction par flexion sur éprouvette prismatique.
PRELEVEMENT DU BETON DESTINE A LA CONFECTION DES EPROUVETTES :
Selon qu’il s’agisse d’un essai d’étude, de convenance ou d’un essai de contrôle, les éprouvettes peuvent être
confectionnées au laboratoire ou sur le chantier.
Les essais d’études sont exécutés au laboratoire du début jusqu’à la fin. Ils ont pour but de vérifier si la
formulation proposée est susceptible de remplir les exigences du cahier de charge.
Le volume de la gâchée à préparer doit être supérieur à celui de l’éprouvette de 25%. Le malaxage se fait
obligatoirement par un malaxeur à axe vertical : malaxage à sec pendant 1 min puis malaxage avec l’eau
pendant 2 min.
Les essais de convenance visent à contrôler si la composition du béton proposée est réalisable avec les moyens
du chantier. La vérification du respect des spécifications se fait en procédant à des essais de contrôle qui
peuvent être programmés d’avance ou inopinés.
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Le béton servant pour les essais de convenance et de contrôle est obligatoirement celui utilisé sur le chantier
via les moyens du chantier.
CONFECTION DES EPROUVETTES :
DIMENSIONS DES EPROUVETTES :
Les éprouvettes peuvent être cylindriques ou prismatiques voire même cubiques selon le type de l’essai et les
recommandations du client.
La norme présente les dimensions nominales pour chaque type d’éprouvettes et spécifie que les dimensions
réelles ne doivent pas en différer dans le cas des éprouvettes prismatiques et cubiques. En revanche, elle tolère
que les dimensions réelles des éprouvettes cylindriques jouent dans la plage de ± 10% des dimensions
nominales.
Ci-après, les dimensions nominales pour chaque type d’éprouvettes :
CHOIX DU MOULE :
Le choix des dimensions du moule est fonction de la dimension des granulats.
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Moules cylindriques
Moules prismatiques
MISE EN PLACE DU BETON :
Après avoir humidifié les moules (s’il s’agit de moules métalliques ou en plastique), on introduite le béton au
moyen d’une pelle en au moins deux couches (l’épaisseur maximale d’une couche ne dépasse pas 100 mm) en
veillant à le bien répartir et en procédant au fur et à mesure à la vibration pour chaque couche.
La méthode de mise en place par vibration dépend de la consistance de l’échantillon :
Si l’affaissement est ≤ 9, on utilise l’aiguille vibrante sachant que l’option de la table vibrante est aussi valable
pour les petits cylindres de 11.
Si l’affaissement est ≥10, on opte pour le piquage.
CONSERVATION DES EPROUVETTES :
Les éprouvettes doivent rester dans le moule sans déplacement et à l’abri de la dessiccation pendant un
minimum de 16 h et un maximum de 3 jours, à la température de 25 °C ± 5 °C.
Après démoulage, les éprouvettes doivent être entreposées dans de l'eau jusqu'au moment de l'essai, à une
température de 20 °C ± 2 °C, ou dans une chambre à 20 °C ± 2 °C et une hygrométrie relative (humidité) ≥ 95
%.
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LA RESISTANCE A LA COMPRESSION
Le but de l’essai est de définir les valeurs de la résistance à la compression du béton à l’âge de 7 jours et de 28
jours (parfois même de 90 jours). Les éprouvettes étudiées peuvent être cylindriques, cubiques ou des
carottes, et elles sont soumises à une charge uniformément répartie sur les deux extrémités et croissante
linéairement jusqu’à la rupture.
Au bout de 7 jours, la résistance mécanique du béton atteint théoriquement 75% de la résistance finale.
Au bout de 28 jours, la résistance est équivalente à 80% de la résistance finale. C’est la valeur prise comme
référence dans les calculs de résistance et de déformation. Elle est dite « valeur caractéristique requise » et est
notée fc28 et correspond à la valeur de la résistance au dessous de laquelle peuvent se situer au plus 5% de la
population de tous les résultats des essais sur éprouvette.
Le tableau montre comment on peut obtenir théoriquement les valeurs de résistance au jour j à partir de la
valeur caractéristique requise.
Pour effectuer l’essai, nous avons besoin d’une machine d’essai de compression conforme à la norme comme
celle dont dispose CTR-Casa et nous avons aussi besoin d’un moyen pour rectifier les éprouvettes cylindriques.
6 échantillons vont subir l’essai, 3 dans 7 jours et 3 dans 28 jours.
Après 7 jours, 3 éprouvettes vont donc quitter la salle de conservation.
S’il s’agit de cylindres, ce qui est souvent le cas, une préparation des faces d’appuis est nécessaire : il faut
rendre les bases de cylindres planes et perpendiculaires aux génératrices du cylindre.
Le but étant d’éviter au mieux possible les ruptures incorrectes des éprouvettes en assurant une répartition
uniforme des charges.
PREPARATION DES EPROUVETTES
La préparation des éprouvettes peut être effectuée par deux méthodes : la rectification par le disque diamanté
(rectifieuse électrique) et le surfaçage au souffre.
Le surfaçage au souffre consiste à munir chaque base d’une plaquette de souffre. Un mélange préparé au
laboratoire à base de souffre (60%) et de sable (40%), porté à une température de 125 °C ± 5 °C et versé dans
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un plateau/moule horizontal, on veille à faire descendre verticalement une extrémité du cylindre et de laisser
durcir avant de répéter l’opération pour l’autre base. Une opération assez laborieuse et qui prend beaucoup de
temps sans perdre de vue les dangers du souffre sur la santé de l’Homme.
Ce mode de préparation est pratiquement abandonné au laboratoire qui dispose, en revanche, d’une
rectifieuse électrique. C’est un moyen beaucoup plus sophistiqué et plus rapide et il donne des résultats très
satisfaisants.
Les cylindres préalablement rectifiés vont par la suite être positionnés dans la machine d’essai. Ils doivent
surtout être centrés avec sur la presse d’essai (plateau inférieur) avec une erreur de ± 1% par rapport au
diamètre nominal du cylindre.
Cette étape est à prendre très au sérieux car l’erreur peut coûter chère en conduisant à une rupture incorrecte
de l’éprouvette.
MISE EN CHARGE
La mise en charge est effectuée à raison de 0,2 MPa/s jusqu’à 1 MPa/s. On prend 0,5 MPa/s en général.
La charge va augmenter linéairement jusqu’à rupture; la machine est sensible à cette rupture (diminution des
forces réciproques), elle s’arrête automatiquement et affiche la valeur de la force de rupture ou ce qu’on
appelle la charge maximale F.
La résistance à la compression σc est le rapport entre cette charge et l’aire de la section S calculée à partir de la
dimension nominale de l’éprouvette : σc = F/S, le résultat est exprimé en MPa arrondi à 0,5 MPa près.
ESSAI DE TRACTION PAR FLEXION
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Le but de l’essai est de déterminer la résistance à la flexion des éprouvettes prismatiques de dimensions réelles
conformes à la norme : l’élancement doit être supérieur à 3,5 ; il est en général égal à 4, l’extrémité est carrée,
la largeur du prisme d = 10, 14 ou 20 cm.
L’éprouvette, reposant sur deux appuis, est soumise en général à deux charges symétriques et égales
appliquées par le biais de deux rouleaux supérieurs maintenus par un support articulé.
La distance entre les rouleaux d’appuis est égale à trois fois la largeur de l’éprouvette. La distance entre les
appuis supérieure est égale à la largeur de l’éprouvette.
Une autre méthode consiste à soumettre le prisme à une charge concentrée unique au milieu de l’éprouvette.
Les schémas suivants expliquent la configuration pour chacun de ces essais
Une fois le prisme est bien positionné dans la machine, qu’il est centré et en parfait contact avec les appuis et
son axe est bien orthogonale aux axes des appuis, la mise en charge est effectuée à raison d’une vitesse allant
de 0,04 MPa/s jusqu’à 0,06 MPa/s, linéairement croissante jusqu’à la rupture.
La machine fournit donc la charge maximale de rupture F en Newtons.
Avec les notations des schémas, la résistance en flexion est exprimée au 0,1 MPa près par les expressions
suivantes :
Dans le cas des deux charges symétriques (cas le plus courant : .
Dans le cas d’une charge centrée : .
A noter que l = 3d, c’est la distance entre les appuis et d1 et d2 sont les dimensions de la section du prisme,
souvent d1= d2 = d.
ESSAI DE TRACTION PAR FENDAGE
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Cet essai est aussi appelé l’essai brésilien, il consiste à écraser un cylindre de béton suivant deux génératrices
opposées, entre les plateaux d’une presse. L’objectif étant d’évaluer la résistance au fendage du béton. L’essai
est exécuté le plus souvent sur des éprouvettes cylindriques.
L’effort de compression appliqué au niveau de la génératrice va engendrer des contraintes de traction qui vont
provoquer la rupture de l’échantillon.
Les plateaux de la machine d’écrasement doivent être parallèles.
Des bandes de chargement en matériau dur vont assurer le contact entre les plateaux et l’éprouvette.
Le cylindre de béton est positionné grâce à un gabarit de centrage.
La vitesse de chargement est constante, elle est comprise entre 0,04 MPa/s et 0,06 MPa/s. La machine affiche
la valeur de la charge maximale à la rupture F.
La résistance en traction par fendage est donnée, arrondie à 0,05 MPa, par la formule suivante :
Où L est la portée, d est le diamètre de l’éprouvette.
LE CIMENT
QUELQUES INFORMATIONS SUR LE CIMENT
Les ciments sont des poudres finies obtenues par la cuisson à haute température d’un mélange de matériaux
naturels de carrière (argile, calcaire, marne dans la proportion approximative de 20 % d’argile et 80 % de
calcaire). Ces matériaux sont d’abord concassés puis broyés, à sec ou en présence d’eau, pour obtenir un
mélange homogène comportant 70 % environ de la chaux CaO.
Le mélange passe ensuite dans un four rotatif où se produit vers 1450 °C une fusion partielle –la clinkérisation-
au cours de la quelle des réactions entre la chaux et des oxydes comme Al2O3 et Si02 ont lieu formant ainsi les
clinkers (des sels anhydres comme les silicates ou les aluminates).
Le clinker est refroidi rapidement puis broyé dans des broyeurs à boulets en présence du gypse (sulfates de
chaux). On obtient ainsi le Ciment Portland1
Artificiel (CPA).
Les 4 Constituants principaux du clinker :
• Le silicate tricalcique (60 %) Si02, 3CaO
1 Nom d’une carrière anglaise de calcaire marneux naturels contenant de l’argile en bonne proportion et
répartie de façon homogène donnant par cuisson du ciment naturel.
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• Le silicate bicalcique (20 %) Si02, 2CaO
• L’aluminate tricalcique (10 %) Al2O3, 3CaO
• L’aluminoferrite tétracalcique (10 %) Al2O3, Fe2O3, 4CaO
Dans un but d’économie, on mélange au clinker des constituants secondaires exigeant moins d’énergie pour
leur fabrication. Parmi ces constituants :
Le laitier : résidu minéral de la préparation de la fonte (alliage fer [2,5 ; 6,67]% et carbone) dans les hauts
fourneaux 1750 °C. Il est refroidi brusquement pour donner ensuite un produit granulé comportant 45 à 50%
de chaux, 25 à 30% de silice, 15 à 20% d’alumine et 10% d’oxydes divers. C’est un ciment lent.
Cendres volantes : fines poussières récupérées dans les dépoussiéreurs à la sortie des chaudières des centrales
thermiques.
Pouzzolanes : produits naturels d’origine volcanique, composés de silicates et d’aluminates.
Fillers : Produits inertes chimiquement, obtenus par broyage de certaines roches.
Lorsqu’on ajoute ces éléments au clinker, on obtient un ciment Portland composé, dénommé CPJ.
CPJ 45
o Clinker (+70%).
o Le complément à 100% d’un ou plusieurs constituants secondaires.
o Le gypse pour régulariser la prise.
o Résistance moyenne minimale à 28j est de 42MPA.
o Début de prise à 20°C ne se manifeste qu’après 1h30.
CPJ 55
o Clinker (+ 85%)
o Complément à 100% d’un ou plusieurs ajouts
o Gypse pour régulariser la prise.
o La résistance moyenne à 28 jours est de 50 MPA ;
o Le début de prise à 20°C ne se manifeste qu’après 1h ;
Le CPA 55
o clinker (+95%)
o complément à 100% de constituants secondaires
o gypse pour régulariser la prise
o La résistance moyenne à 28 jours est de 52 MPA ;
ESSAI DES CIMENTS POUR LA DETERMINATION DES RESISTANCES MECANIQUE : ESSAI
SUR MORTIER NORMAL
Le mortier est obtenu par mélange homogène d’une matière inerte qui est le sable avec une matière active qui
est le liant hydraulique c.-à-d. le ciment (parfois la chaux, parfois un mélange des deux). Le tout est gâché avec
une certaine quantité d’eau.
De la proportion des composants dépendent en grande partie la qualité et la résistance du mortier mis en
œuvre.
Le rapport quantité du liant sur quantité du mortier prend le nom de dosage.
Pour évaluer les caractéristiques mécaniques du ciment, on utilise un mortier « normal ». C’est un mortier qui
contient en volume une partie de ciment pour trois parties de sable normalisé. Avec ces proportions, le liant
remplit les vides du sable, c’est-à-dire que 1 m3 de sable + 1/3 m
3 de ciment ne fournit qu’un m
3 de mortier.
La masse d’eau ajoutée est la moitié de la masse du sable : E/C = 0,5.
CONDUITE DE L’ESSAI
L’essai consiste, en premier lieu, à préparer un mortier normal à l’aide d’un sable normalisé. Ce sable est
conditionné en sac plastique en dose de 1350 ± 5 g. Sa courbe granulométrique doit se situer à l’intérieur du
fuseau indiqué ci-après :
On peut le préparer au laboratoire en utilisant un sable siliceux (teneur en silice
préférence et ce en respectant la composition granulométrique présentée par la norme dans le tableau
suivant :
MODE OPERATOIRE
Le mortier est préparer en mélangeant
suivantes : 450 ± 2 g de ciment, 1350 ± 5g
Ce mélange est malaxé pendant 4minutes
� Introduire l’eau en premier dans la cuve du malaxeur ; y verser ensuite le ciment ; aussitôt après,
mettre le malaxeur en marche à
� Après 30 s de malaxage introduire régulièrement le sable pendant les 30s suivantes.
� Mettre ensuite le malaxeur à sa vitesse rapide et
� Arrêter le malaxeur pendant 1 min 30 s.
� Pendant les15 premières secondes
adhérent aux parois et au fo
� Reprendre ensuite le malaxage à grande vitesse pendant 60 s
� Une fois le mortier prêt, on le verse
mise en place est réalisée en serrant chaque couche par 60
� Les éprouvettes sont alors conservées pendant 20 à 24 heures dans la salle de conservation. Ensuite,
on effectue le démoulage et on immerge les éprouvettes dans l’eau à une température de 20°C ±1°C
jusqu’au moment de l’essai
L’essai consiste, en premier lieu, à préparer un mortier normal à l’aide d’un sable normalisé. Ce sable est
conditionné en sac plastique en dose de 1350 ± 5 g. Sa courbe granulométrique doit se situer à l’intérieur du
e préparer au laboratoire en utilisant un sable siliceux (teneur en silice ≥ 98%) de grains arrondis de
préférence et ce en respectant la composition granulométrique présentée par la norme dans le tableau
en mélangeant le ciment à tester le sable normalisé et l’eau dans les proportions
suivantes : 450 ± 2 g de ciment, 1350 ± 5g de sable normalisé et 225 ± 1 g d’eau.
4minutes conformément aux prescriptions de la norme :
Introduire l’eau en premier dans la cuve du malaxeur ; y verser ensuite le ciment ; aussitôt après,
mettre le malaxeur en marche à vitesse lente pendant 30 s.
Après 30 s de malaxage introduire régulièrement le sable pendant les 30s suivantes.
le malaxeur à sa vitesse rapide et continuer le malaxage pendant 30s supplémentaires.
Arrêter le malaxeur pendant 1 min 30 s.
Pendant les15 premières secondes effectuer un raclage de la cuve pour repousser tout le mortier
aux parois et au fond du récipient vers le milieu de celui-ci.
Reprendre ensuite le malaxage à grande vitesse pendant 60 s.
Une fois le mortier prêt, on le verse en deux couches dans des moules prismatiques 4x4x16 cm. La
en serrant chaque couche par 60 chocs grâce à la table à choc
Les éprouvettes sont alors conservées pendant 20 à 24 heures dans la salle de conservation. Ensuite,
on effectue le démoulage et on immerge les éprouvettes dans l’eau à une température de 20°C ±1°C
au moment de l’essai. Ba
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L’essai consiste, en premier lieu, à préparer un mortier normal à l’aide d’un sable normalisé. Ce sable est
conditionné en sac plastique en dose de 1350 ± 5 g. Sa courbe granulométrique doit se situer à l’intérieur du
≥ 98%) de grains arrondis de
préférence et ce en respectant la composition granulométrique présentée par la norme dans le tableau
et l’eau dans les proportions
conformément aux prescriptions de la norme :
Introduire l’eau en premier dans la cuve du malaxeur ; y verser ensuite le ciment ; aussitôt après,
Après 30 s de malaxage introduire régulièrement le sable pendant les 30s suivantes.
continuer le malaxage pendant 30s supplémentaires.
effectuer un raclage de la cuve pour repousser tout le mortier
dans des moules prismatiques 4x4x16 cm. La
chocs grâce à la table à choc.
Les éprouvettes sont alors conservées pendant 20 à 24 heures dans la salle de conservation. Ensuite,
on effectue le démoulage et on immerge les éprouvettes dans l’eau à une température de 20°C ±1°C
Les essais sont effectués selon la demande du client tout en respectant les limites suivantes
• 24 h ± 15 min;
• 48 h ± 30 min;
• 72 h ± 45 min;
•7 jours ± 2 h;
•28 jours ± 8 h.
RESISTANCE A LA FLEXION :
Cette résistance est évaluée en appliquant une charge centrée croissante à vitesse constante sur l’éprouvette.
Le prisme est positionné sur des rouleaux d’appuis distants de 10 cm symétriquement de façon à ce que la
charge soit centrée (3 cm de chaque côté). La mise en charge se fait à une vitesse de 50
rupture. La charge centrée de rupture
suivante :
Avec l c’est la distance entre les appuis et b est le côté de la section du prisme.
Puisque l = 10 cm, b = 4 cm, Rf = 0,234 F
RESISTANCE A LA COMPRESSION
Les deux demi-prismes résultant de cet essai vont être rompus en compression dans un dispositif convenable.
Il faut veiller à bien centrer les prismes
en contact avec toute la surface du plateau
jusqu’à la rupture. On note la charge de rupture en compression F
rapport entre cette charge et l’aire de la surface de contact du plateau
Lorsque Fc est exprimée en Newtons, la contrainte R
Deux chaînes : à droite la flexion et à gauche la compression
Les essais sont effectués selon la demande du client tout en respectant les limites suivantes
:
Cette résistance est évaluée en appliquant une charge centrée croissante à vitesse constante sur l’éprouvette.
Le prisme est positionné sur des rouleaux d’appuis distants de 10 cm symétriquement de façon à ce que la
charge soit centrée (3 cm de chaque côté). La mise en charge se fait à une vitesse de 50 N/s ± 10 N/s jusqu’à la
rupture. La charge centrée de rupture Ff est alors connue. La résistance à la flexion est obtenue par la formule
vec l c’est la distance entre les appuis et b est le côté de la section du prisme.
0,234 Ff. Lorsque Ff est exprimée en Newtons, Rf est une contrainte en MPa.
RESSION
prismes résultant de cet essai vont être rompus en compression dans un dispositif convenable.
les prismes par rapport aux plateaux de la machine de façon à ce que le prisme soit
en contact avec toute la surface du plateau. La mise en charge est effectuée à raison de 2400
jusqu’à la rupture. On note la charge de rupture en compression Fc, la résistance à la compression
aire de la surface de contact du plateau: b² = 40*40=1600 mm.
est exprimée en Newtons, la contrainte Rc est en MPa.
xion et à gauche la compression Table à chocs
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Les essais sont effectués selon la demande du client tout en respectant les limites suivantes :
Cette résistance est évaluée en appliquant une charge centrée croissante à vitesse constante sur l’éprouvette.
Le prisme est positionné sur des rouleaux d’appuis distants de 10 cm symétriquement de façon à ce que la
N/s ± 10 N/s jusqu’à la
Ff est alors connue. La résistance à la flexion est obtenue par la formule
est une contrainte en MPa.
prismes résultant de cet essai vont être rompus en compression dans un dispositif convenable.
de façon à ce que le prisme soit
. La mise en charge est effectuée à raison de 2400 N/s ± 200 N/s
, la résistance à la compression Rc est le
40*40=1600 mm.
Table à chocs
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Malaxeur
PRODUITS PREFABRIQUES
BRIQUES CREUSES EN TERRE CUITE
INTRODUCTION
Les briques sont des produits préfabriqués à base des argiles, avec ou sans additifs. La forme des
briques est généralement parallélépipède. Elles sont utilisées dans la réalisation des murs et des
cloisons. Après le broyage, le malaxage et le moulage des argiles, les briques subissent la cuisson à
une température de 1000°C ce qui transforme l’argile en terre cuite. La couleur des briques est due
essentiellement à l’existence de l’oxyde de fer dans les argiles.
ESSAIS SUR BRIQUES CREUSES EN TERRE CUITE
Le laboratoire reçoit un lot composé de 17 briques.
Le premier souci est le contrôle de l’aspect général en vérifiant s’il existe éventuellement des fissures
sur les parois ou sur les cloisons intérieures ou encore des déformations, cassures…
CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES
Après avoir contrôlé que l’aspect général est correct, 3 briques sont utilisées pour la détermination des
caractéristiques géométriques notamment :
• Mesures dimensionnelles déterminées avec le pied à coulisse à 1mm : Il s’agit de la longueur et la
largeur, dimensions de la surface de pose pour quatre arêtes, et de la hauteur mesurée également sur
quatre arêtes
• Mesure de la planéité des surfaces avec la règle à pige : on mesure la distance minimale et maximale
entre la règle placée aux extrémités de la face et la surface.
• Mesure de la rectitude des arêtes grâce à la règle à pige : on mesure la distance minimale et maximale
entre la règle placée aux extrémités et l’arête à contrôler
• Epaisseur des parois et cloisons avec le pied à coulisse et à 1mm près.
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Epaisseur des cloisons Règle, règle à pige et pied à coulisse
ABSORPTION D’EAU
L’essai est réalisé sur 7 produits dans une enceinte climatique à 20°C ± 2 et une hygrométrie de 65±5%.
On commence par le séchage des éprouvettes à l’étuve jusqu’à masse constante, puis on pèse chaque brique.
A l’aide de cales installées dans le fond d’un bac remplit partiellement d’eau, on immerge chaque brique
suivant la grande surface de façon à ce que 5 mm soit au-dessous du niveau de l’eau et ce pendant 10 min.
Les briques sont ensuite essuyées puis pesées.
La différence entre les deux masses déterminées correspond à la masse d’eau absorbée par la brique.
On calcule par la suite le coefficient d’absorption d’eau via la formule suivante :
M = masse d'eau, en grammes, absorbée par la brique depuis le début de l'immersion, S = produit de la
longueur par la largeur de la face immergée, exprimé en centimètres carrés, t = temps, en minutes, écoulé
depuis le début de l'immersion (t=10 min)
Ce qui donne : .
Etuvage des briques cales installées dans le bac remplit d’eau
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Briques immergées pendant 10 min
RESISTANCE A L’ECRASEMENT
L’essai est effectué sur 7 éprouvettes dont on mesure tout d’abord les dimensions des surfaces haute et basse
ainsi que la moyenne entre les deux aires : S
Les faces de pose des éprouvettes sont rectifiées avec un mélange de soufre industriel (60 %) et de sable fin de
fraction 0.08/1.25 (40%) porté à une température de 170°C. On coule ce mélange sur un marbre métallique
huilé puis on pose l’éprouvette à rectifier, après solidification, l’épaisseur maximale de la couche de souffre
doit être 3mm.
L’essai d’écrasement est effectuer à l’aide d’une presse mise en marche à raison de 1 bar/s ± 0,5 bar/s tout en
veillant à assurer le centrage de chaque brique par rapport à la machine. On note la charge maximale
supportée par chaque brique : F.
La résistance à l’écrasement pour une éprouvette donnée est calculée par l’expression :
On peut classifier les briques en fonction de la résistance moyenne à l’écrasement pour les 7 éprouvettes et la
résistance minimale trouvée.
Préparation du mélange de soufre et sable fin marbre métallique
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Mise en charge de la presse (1 bar/s ± 0,5 bar/s)
CORPS CREUX EN BETON POUR PLANCHERS
INTRODUCTION
Les corps creux en béton (les entrevous) sont des éléments utilisés dans les systèmes de planchers à poutrelles
et entrevous. Ils sont aussi appelés des hourdis.
Les entrevous reposent sur les talons de deux poutres voisines et jouent le rôle d’éléments de coffrage pour la
partie de plancher qui sera coulée par la suite. Ils peuvent également participer à la résistance mécanique du
plancher final, à l’isolation thermique et acoustique et à la minimisation des dégâts en cas d’incendie.
ESSAIS SUR CORPS CREUX EN BETON AU LABORATOIRE
Après avoir vérifié l’aspect général pour s’assurer que le produit ne présente pas des défectuosités apparentes
telles que cassures, fissures ou déformation, 3 entrevous sont utilisés pour la détermination des
caractéristiques géométriques de l’échantillon.
CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES
Cas d’un
corps creux à
ailettes
Plancher dit à
nervures
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Dans le cas des corps creux à ailettes, après un éventuel ébarbage des faces à la lime (s’il existe des bavures),
on utilise un pied à coulisse pour déterminer :
• Longueur, largeur (surface de pose) et la hauteur de l’entrevous à l’aide du pied à coulisse.
• L’épaisseur et la largeur des ailettes en utilisant une équerre et un réglet.
• La planitude qui correspond à la distance maximale trouvée avec une règle à pige posée sur la sous-
face de l’hourdi.
• Longueur, largeur (surface de pose) et la hauteur de l’entrevous à l’aide du pied à coulisse.
• Largeur er hauteur de la feuillure comme précisé sur la figure en utilisant une équerre et une règle.
• La planitude qui correspond à la distance maximale trouvée avec une règle à pige posée sur la sous-
face de l’hourdi.
POROSITE TOTALE
L’essai est réalisé sur 3 corps creux.
1. Les éprouvettes sont placées sur une étuve à 70°C jusqu’à masse constante P.
2. On laisse refroidir les 3 entrevous pendant 6 heures.
3. Les éprouvettes sont immergées totalement dans l’eau à 20°C pendant au moins 4 heures jusqu’à
masse constante P’.
La porosité totale est donnée par : .
RESISTANCE MECANIQUE
L’essai de résistance au poinçonnement- flexion est réalisé sur 6 éprouvettes.
Pour les corps creux à ailette, la résistance se mesure par application d’une charge sur l’élément posé à plat sur
un socle.
Pour les corps creux à feuillure, la résistance se mesure par application d’une charge sur l’élément reposant sur
deux appuis ayant la forme des embases des poutrelles destinées à recevoir l’élément dans l’ouvrage.
La mise en charge s’effectue via un carré en bois de 5 cm à raison de 10 daN/s± 3 daN/s jusqu’à la rupture.
Lorsque l’entrevous ne comporte pas une paroi verticale médiane, la charge est appliquée au centre de
l’entrevous pour les 6 éprouvettes.
Corps creux à
feuillures
Plancher à
poutrelles
préfabriqués
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Dans le cas contraire :
- Pour les corps creux à ailette, la charge est appliquée entre les deux parois les plus proches du centre
pour les 6 entrevous.
- Pour les corps creux à feuillure, la charge est appliquée entre les deux parois les plus proches du
centre pour 3 hourdis et elle est appliquée au centre pour la moitié des entrevous de prélèvement.
Hourdis à ailettes
Hourdis à feuillures écrasement de l’hourdis
AUTRES PRODUITS PREFABRIQUES
LES AGGLOS OU BLOCS EN BETON POUR MURS ET CLOISONS
Blocs en béton creux essai d’écrasement
(il y a aussi des blocs pleins) la rectification se fait avec un enduit à base de ciment
Vitesse de mise
en charge
0,5 ± 0,2 MPa
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CANALISATIONS EN BETON ARME
Détermination de la résistance à l’écrasement
Détermination de l’espacement entre armatures
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GEOLOGIE, GEOTECHNIQUE,
FONDATIONS ET INFRASTRUCTURES DE
TRANSPORT
GENERALITES SUR LE SOL
Le sol est à la fois :
Un matériau de construction naturel quand on réalise un remblai routier ou un barrage en terre par exemple.
Un élément constitutif du béton qui est fabriqué avec des agrégats granulaires naturels comme les sables et les
graviers auxquels on ajoute de l’eau et du ciment.
Une assise pour les fondations de l’ouvrage
Des essais de laboratoire et in situ de plus en plus perfectionnés effectués par LPEE fournissent aux
constructeurs des données nécessaires pour étudier les ouvrages de génie civil et de bâtiment et assurer leur
stabilité en fonction des sols sur lesquels ils doivent être fondés mais aussi avec les quels ils seront construits .
Ces essais peuvent donc être un moyen de reconnaissance (études géotechniques), de suivi (phase de la
construction de l’ouvrage) ou encore de contrôle (après mise en service).
PRELEVEMENT ET ECHANTILLONAGE
Les essais effectués en laboratoire portent sur des échantillons, c’est à dire sur des petites quantités de
matériaux. Le souci majeur est que ces échantillons soient représentatifs de l’ensemble du matériau : il faut
donc accorder une importance particulière à l’opération de prélèvement.
La première étape est le prélèvement sur le chantier ou la carrière d’une quantité nettement plus grande que
celle qui sera utilisée pour l’essai. Les techniques correspondantes sont normalisées :
* prélèvements grâce à un forage
* prélèvements manuels à l’aide d’une plaque métallique
* prélèvements manuels à l’aide de boîtes (ratissage dans des récipients)
* prélèvement avec une tarière (une sonde)
La seconde étape de cette opération se fait au laboratoire en prélevant la quantité nécessaire à l’essai. Là
encore survient le problème de représentativité.
L’échantillonnage en laboratoire peut se faire par deux méthodes différentes : soit par quartage ou à l’aide
d’un échantillonneur.
Quartage : Le matériau doit être suffisamment humidifié pour éviter la perte d’éléments fins. On étale le
matériau sur une surface lisse (un grand plateau par exemple). On veille à bien l’homogénéiser, puis on sépare
le tas en quatre parties égales, et on prend les deux parties opposées. Si la quantité obtenue est encore trop
importante, on peut recommencer l’opération sur ce nouvel échantillon.
Echantillonneur : Le diviseur échantillonneur est un appareil de laboratoire qui permet de diviser en deux
parties identiques la totalité de l’échantillon. Le matériau est versé dans le diviseur de façon uniforme sur toute
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la surface des couloirs. On actionne le système de séparation et le matériau est divisé, on peut récupérer les
deux échantillons au niveau de deux bacs séparés.
Diviseur Echantillonneur
DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES PHYSIQUES DU SOL :
LA TENEUR EN EAU PONDERALE DES MATERIAUX W:
C’est le rapport de la masse de l’eau évaporée lors de l’étuvage (mw) sur la masse des grains solides (md),
exprimée en pourcentage : w = mw/md.
La masse de l’eau évaporée est la différence de la masse de l’échantillon humide et de la masse sèche du
même échantillon.
Le principe de la détermination de la teneur en eau est donc d’effectuer deux pesées, une à l’état initial (masse
humide) et une après passage à l’étuve pendant 24 heures à 105 °C pour les échantillons insensibles à la
chaleur et 50 °C pour les échantillons sensibles à la chaleur.
La masse de l’échantillon à soumettre à l’essai est fonction de la dimension des éléments qu’il contient.
C’est une étape primordiale pour plusieurs essais : l’équivalent de sable, PROCTOR, CBR, VBS…
Détermination de la masse volumique apparente
Méthode géométrique : le volume est calculé à partir des données géométriques de la trousse coupante ou du
moule qui contient l’échantillon.
Méthode par pesées : le volume est déduit de pesées dont une est faite après immersion de l’échantillon dans
l’eau.
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DETERMINATION DE LA MASSE VOLUMIQUE APPARENTE PAR IMMERSION DANS L’EAU
(PESEE HYDROSTATIQUE) :
Cette méthode est choisie pratiquement lorsque l’échantillon a une forme simple pour être paraffiné
correctement et facilement : lors d’un carottage par exemple.
L’échantillon est dans son état naturel (n’est pas remanié) et doit avoir une masse entre 0,1 et 0,5 kg, on peut
éventuellement le tailler si ce n’est pas le cas.
On commence par peser la masse dans l’air de l’échantillon (m). Ensuite on procède au paraffinage. Une
deuxième pesée à l’air libre de l’échantillon paraffiné (mp) permettra de déterminer la masse du paraffine et
donc connaissant sa masse volumique
ρ paraffine = 0,88 Kg/l, on est donc en mesure de déterminer le volume de la couche du paraffine.
Une troisième pesée hydrostatique (m’p) permet de déterminer le volume de l’échantillon paraffiné qui est
égale à
RAPPEL THEORIQUE
L'échantillon, plongé dans l'eau, a déplacé une quantité d'eau dont la masse permet de déterminer le volume.
Cette masse d’eau est la différence entre les masses en l’air et dans l’eau de l’échantillon.
On déduit donc le volume de l’échantillon, et par suite sa masse volumique.
Puis:
Masse en état Paraffinage
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Pesée hydrostatique
DETERMINATION DE LA MASSE VOLUMIQUE APPARENTE PAR LA METHODE DE LA
TROUSSE COUPANTE :
Le prélèvement de l’échantillon se fait par poinçonnement à l’aide de la trousse coupante. C’est-à-dire en
appliquant une pression manuelle sur la trousse coupante placée verticalement à l’échantillon. Les faces de la
prise d’essai sont arasées aux extrémités. Le volume est déduit connaissant les dimensions de la trousse
coupante. On peut donc calculer la masse volumique apparente.
DETERMINATION DE LA MASSE VOLUMIQUE APPARENTE PAR LA METHODE DU MOULE :
L’échantillon est préparé selon un processus bien déterminé, le moule (jauge) de dimensions et de masse
connues est rempli jusqu’au débordement puis on arase son extrémité supérieure avec une règle.
DETERMINATION DE LA MASSE VOLUMIQUE REELLE DES GRANULATS :
CAS DES GRAVETTES : GRANULATS ENTRE 4 MM ET 31,5 MM
La détermination de la masse volumique réelle se fait par la méthode du pycnomètre. En fonction de la
dimension maximale des granulats, on détermine la masse initiale de la prise d’essai (M) en se référant au
tableau suivant, et en appliquant l’interpolation pour les dimensions qui n’y figurent pas :
On procède ensuite au lavage de la prise d’essai pour ne garder que les granulats de dimension comprise entre
31,5 mm et 4 mm, c’est-à-dire les passants du tamis 31,5 mm et les refus du tamis 4mm.
EXECUTION DE L’ESSAI :
L’échantillon est immergé dans le pycnomètre qu’on fait tourner pour éliminer les bulles d’air. Après, le
pycnomètre est placé dans un bain d’eau pendant 24h 0,5h à une température de 22°C 3°C. Le but de cette
étape est de laisser le temps suffisant à la pénétration de l’eau dans les pores des granulats accessibles à l’eau.
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Le pycnomètre est retiré du bain d’eau pour éliminer les bulles d’air, on le remplit ensuite d’eau puis on place
le couvercle et on ajoute de l’eau jusqu’à un niveau bien déterminé. On note la masse du pycnomètre rempli
d’eau et de la prise d’essai (M2).
On retire donc les granulats du pycnomètre et on les laisse s’égoutter. On remplit le pycnomètre d’eau
seulement jusqu’au même niveau. On note cette masse (M3).
On sèche les granulats en surface à l’aide d’un chiffon absorbant l’eau jusqu’à ce que les films d’eau visibles à
l’eau disparaissent. On note la masse de la prise d’essai saturée et séchée en surface (M1).
On sèche l’échantillon jusqu’à masse constante (M4).
Pycnomètre + Prise d’essai
CAS D’UN SABLE : GRANULATS ENTRE 0,063 MM ET 4 MM
La détermination de la masse volumique réelle se fait au pycnomètre. La masse de la prise d’essai (M) est ≥ 1
Kg. On prépare notre échantillon en procédant au lavage des granulats pour ne retenir que les passants du
tamis 4mm et refus du tamis 0,063 mm.
Les étapes 1 et 2 d’exécution de l’essai pour le cas des gravettes 4/31,5 sont les mêmes, sauf qu’il faut veiller
après la pesée du pycnomètre rempli de la prise d’essai à laisser décanter l’eau avant de vider le contenu du
pycnomètre.
Les masses du pycnomètre rempli de la prise d’essai (M2) et de l’eau seulement (M3) sont alors connues à
l’issue de l’exécution de ces deux étapes.
Etape 3 :
A ce stade l’échantillon est très humide, on désire le garder saturé mais le sécher en surface. La technique est
de l’exposer à un courant d’air chaud (séchoir) puis de continuer à le remuer continuellement pour le sécher.
Mais comment savoir si le séchage en surface est atteint ? C’est à l’aide du moule tronconique : On remplit le
moule avec la prise d’essai puis l’échantillon est tassé par 25 coups à l’aide d’un pilon, on enlève doucement et
verticalement le moule. Si le moule s’effondre correctement, on est arrivé à l’état souhaité sinon il faut
continuer le séchage. On obtient ainsi la masse de la prise d’essai saturée et séchée en surface M1
Etape 4 :
On sèche l’échantillon à l’étuve jusqu’à masse constante (M4)
Cône, pilon, pycnomètre effondrement correcte Pycnomètre + prise d’essai : M2
EXPRESSION DES RESULTATS POUR LES DEUX CAS
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Grâce à ces données, on est maintenant en mesure de calculer la masse volumique réelle1 et absolue
2 dans les
deux cas (0,063/4mm, 4/31,5mm) via les expressions suivantes :
=
=
-----------------------------------------------------------
1 La masse volumique réelle peut le rapport entre la masse séchée de l’échantillon et le volume qu’il occupe
dans l’eau y compris les pores fermés et ceux accessibles à l’eau. Elle peut également faire référence au
rapport entre la masse de l’échantillon quand l’eau remplit les pores accessibles à l’eau et le même volume
précédent.
2 La masse volumique absolue est le rapport entre la masse séchée de l’échantillon et le volume qu’il occupe
dans l’eau y compris les pores fermés, les pores accessibles à l’eau étant exclus
DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DES SOLS
ANALYSE DE LA GRANULARITE PAR TAMISAGE SEC APRES LAVAGE :
Cet essai permet d’identifier les sols en déterminant la répartition en masse des granulats en fonction de leurs
dimensions et ce en faisant passer le sol dans des tamis de dimensions de plus en plus petites jusqu’au plus
petit dans la dimension est de 63 microns si on applique la norme européenne et 80 microns si on se réfère à la
norme française.
Il s’agit de fractionner les grains agglomérés d’une masse connue de matériau au moyen d’une série de tamis
normalisés et à peser successivement le refus cumulé sur chaque tamis.
Exécution :
1. L’échantillonnage se fait par quartage ou à l’aide de l’échantillonneur pour obtenir une prise d’essai
dont la masse M est déterminée en fonction du diamètre maximal de l’échantillon comme le montre
le tableau suivant :
Si on utilise la norme française, la masse à l’état initiale de l’échantillon est pesée pour le calcul de la
teneur en eau
2. Une fois réduit, l’échantillon doit être séché à l’étuve à une température de 110°C±5°C jusqu’à masse
constante M1.
3. On procède au lavage de l’échantillon dans un tamis de 63 microns (Norme Européenne) ou 80
microns (Norme Française) avec protection (400 µm ou 800 µm en général).
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4. L’échantillon est séché à nouveau à l’étuve jusqu’à masse constante M2.
5. On laisse la prise d’essai refroidir, ensuite la totalité du matériau sec est versée au sommet d’une
colonne de tamis de mailles carrées et de dimensions normalisées :
0,063 (EN) – 0,08 – 0,10 – 0,125 – 0,16 – 0,20 – 0,25 – 0,315 – 0,40 – 0,50 – 0,63 – 0,80 – 1,00 – 1,25 –
1,60 – 2,00 – 3,15 – 4 – 5 – 6,30 – 8 – 10 – 12,50 – 14 – 16 – 20 – 25 – 31,50 – 40 – 50 – 63 – 80 – 100 –
125
Remarque : Les dimensions en gras sont dites nominales. Elles sont recommandées par la norme
européenne.
6. Sous le dernier tamis, on dispose d’un fond de tamis pour recueillir les passants éventuels. On agite
manuellement la colonne de tamis puis on continue le tamisage en remuant le matériau dans chaque
tamis à la main pour s’assurer qu’il n’y a plus d’éventuels passants.
7. Les refus sur chaque tamis sont pesés successivement puis on inscrit les refus cumulés. Ensuite le
pourcentage massique du refus cumulé est déterminé en rapportant les refus à la masse de
l’échantillon sec avant lavage M1.
8. Pourcentage massique de refus = 100* R/M1=100-T
Où : R : masse de refus cumulée ; T : pourcentage de passants cumulé
9. Il en découle alors le calcul du pourcentage de passants (tamisât) cumulé via la formule : T = 100 (1- R/ms)
Le pourcentage du matériau éventuellement perdu lors de l’exécution de l’essai : 100 x (M2– (∑Refus+ P)) / M2
doit être < 1% ou P est la masse du matériau resté au fond du tamis
On peut calculer le pourcentage des fines : La masse des fines c’est la somme de la masse des fines retirés par
le lavage M1-M2 et de la masse du matériau resté au fond du tamis P soit alors 100*[(M1-M2) + P]/M1.
L’analyse granulométrique aide à répertorier les sols dans les classifications LCPC et GTR. Par ailleurs, la
connaissance de la granulométrie est capitale pour la formulation du béton.
Lavage (63 microns) différentes séries de tamis
DETERMINATION DU COEFFICIENT D’APLATISSEMENT
Plus les gravettes sont plates, moins leur mise en place dans la route ou dans les bétons est facile et plus ils
sont fragiles. Par exemple, les gravettes plates causent un glissement entre les différentes couches de
roulement au niveau de la chaussée et diminuent notablement la compacité du béton.
Il est donc important d’estimer le pourcentage des éléments de forme aplatie dans un échantillon donné.
A cet effet, le laboratoire effectue un essai pour déterminer le coefficient d’aplatissement des granulats.
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Ce coefficient s’obtient en séparant l’échantillon en fractions de granulats d/D par tamisage, puis à extraire de
chaque fraction les éléments plats grâce à une grille à fente.
Appartenir à une classe d/D signifie que les granulats sont les refus du tamis d et qu’il faut les tamiser sur la
grille à fentes parallèles d’écartement D/2 et peser les passants. Le tableau suivant montre la correspondance
entre les classes granulaires d/D et les largeurs (écartements) des grilles à fentes utilisées.
CONDUITE DE L’ESSAI :
L’échantillonnage se fait par quartage ou via le diviseur échantillonneur comme montré précédemment. La
masse de la prise d’essai dépend du Dmax retenu de l’échantillon lors du quartage.
La prise d’essai est séchée jusqu’à masse constante M0.
On procède à l’analyse granulométrique par tamisage, en pesant le refus Ri de chaque tamis et en gardant les
fractions di/Di séparées. L’essai n’est valable que pour les granulats de dimensions comprises entre 4mm et
80mm. On pèse tout de même la masse des refus du tamis 80mm et celle des passants du tamis 4mm avant
d’écarter ces éléments.
On tamise chaque fraction di/Di à l’aide de la grille à fente et on pèse les passants mi.
Pour une fraction donnée di/Di, le coefficient d’aplatissement élémentaire est donné par :
Le coefficient d’aplatissement de l’échantillon a pour expression :
AG par Tamisage Grilles à fente
EQUIVALENT DE SABLE – EVALUATION DES FINES
L’essai d’équivalent de sable consiste à déterminer la teneur en fines d’un échantillon de sable, il permet le
contrôle de qualité des sables pour béton et de certains granulats routiers.
Moins il contient des éléments fins, plus le sable est considéré propre.
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Les fines sont préjudiciables au bon comportement mécanique du béton : ils peuvent diminuer sa résistance et
favoriser le phénomène du retrait.
Il faut quand même signaler qu’une teneur minimale en fine est nécessaire pour la bonne maniabilité des
bétons.
L’APPAREILLAGE COMPREND LES ELEMENTS SUIVANTS :
� 2 éprouvettes, normalisées avec repères et bouchon plein
� 1 bonbonne plastique 5 litres pour la solution lavante
� tube laveur avec siphon, bouchon et embout démontable,
� piston de mesure normalisé et un réglet de 500 mm
� entonnoir et des récipients de mesure.
CONDUITE
Une fois réduit, l’échantillon est tamisé pour retenir les passants du tamis 4mm dans le cas des sables de
concassage (dimension grande) et les passants du tamis 2mm dans le cas d’un sable de dune ou de mer (petite
dimension).
Une masse entre 100g et 200g est pesée puis séchée à l’étuve
pour déterminer la teneur en eau de l’échantillon.
Une masse suffisante au nombre de prises d’essai requis est
conservée dans des récipients bien fermés pour garder sa
teneur en eau initiale.
Lorsque l’essai concerne la fraction 0/2mm, la teneur en eau
doit être inférieure à 2%. Dans le cas de la fraction 0/4mm, w
doit rester inférieure à 8%.
Si ces conditions ne sont pas vérifiées, tout l’échantillon doit
être partiellement séché à l’étuve pour diminuer sa teneur en
eau.
Lorsque la teneur en eau remplit les critères précités, on calcule
la masse de l’échantillon nécessaire pour une prise d’essai avec
la formule suivante :
La solution lavante est siphonnée dans l’éprouvette en plastique
(plexiglas), à deux traits repères, jusqu’au premier cercle repère
à l’aide du tube laveur.
La prise d’essai de masse m est introduite dans l’éprouvette
grâce à l’entonnoir, puis on frappe l’éprouvette à la paume de la
main pour enlever les bulles d’air et activer le pouvoir floculant
de la solution (elle va mouiller toutes les particules).
On laisse le mélange en repos pendant 10 min, ensuite
l’éprouvette est bouchonnée puis subit une agitation mécanique pendant 30s±1s.
L’échantillon est rincé à l’intérieur de l’éprouvette avec le tube lavant, du bas en haut, pour faire remonter les
fines. L’opération de lavage se termine quand la solution atteint le deuxième trait repère.
On laisse alors le mélange en repos pendant 20 min.
On est maintenant capable de calculer la valeur de l’équivalent de sable.
On distingue visuellement le niveau qui sépare le floculat de la solution lavante décantée, on mesure alors avec
le réglet la hauteur h1 du fond jusqu’au niveau supérieur du floculat.
Il est plus difficile de repérer à l’œil nu le niveau qui sépare le floculat du dépôt du sable. On utilise alors le
piston qu’on fait descendre lentement jusqu’à ce que l’embase soit en contact avec le sable sédimenté. Et on
détermine la hauteur h2 entre le manchon et la tête du piston comme le montre la figue.
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La valeur de l’équivalent de sable est donnée par la relation :
Agitateur mécanique Avant rinçage (premier cercle niveau)
VALEUR DU BLEU DE METHYLENE – QUALIFICATION DES FINES
La valeur du bleu de méthylène d’un sol est un indice sur la quantité et la nature des argiles qu’il contient,
notamment leur activité. L’argilosité d’un sol peut s’avérer un vrai problème en génie civil, en causant en
particulier les problèmes de retrait et de gonflement.
L’estimation de la VBS au laboratoire se fait via le dosage de la quantité d’une solution de bleu de méthylène à
10 g/l qui se fixe à la surface des particules, c’est le phénomène d’adsorption.
PREPARATION :
On commence par le prélèvement d’un échantillon comme indiqué dans le tableau ci-dessous :
Si Dmax >50 Prendre une masse de m1=10 Kg de la fraction 0/50 mm
Tamiser et éventuellement laver cette masse pour séparer la fraction 0/5
mm : m2
Calculer la fraction pondérale C = m2/m1*100
Préparer trois prises d’essai à partir de la masse m2 :
De masse de 30 à 60g dans le cas des sols argileux à très argileux : m hi
De masse 60 à 120 dans le cas des sols peu argileux : m hi
Si 5<Dmax≤50 Prendre une masse m1>200*Dmax puis reprendre les étapes 2, 3, 4 du cas
échéant
Si Dmax ≤5 Prendre une masse m>200*Dmax puis reprendre l’étape 4 des cas échéants
Une prise d’essai m h2 servira pour déterminer la teneur en eau de l’échantillon : w. On conserve une autre m h3
au cas où l’on serait contraint de reprendre l’essai.
Valeur de ES Type de sol
ES < 60 sable argileux, excès de fines et donc un risque de retrait ou de
gonflement pour les bétons en plus de la nécessité d’un dosage élevé
d’eau
60 < ES < 70 sable légèrement argileux, de propreté acceptable pour des bétons de
qualité moyenne
70 < ES < 80 sable propre à faible pourcentage de fines argileuses, recommandé pour
les bétons de haute qualité
ES > 80 sable très propre, un manque des fines qui risque de causer un problème
de maniabilité et de ségrégation des bétons
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EXECUTION :
• On introduit la prise d’essai de masse m h1 dans un bêcher de 3000 ml et on ajoute 500 ml de l’eau
distillée. La solution est agitée pendant 5min à une vitesse de 700 tr/min.
• On verse 5ml à 10ml de la solution de bleu de méthylène
• Au bout d’une minute, on prélève une goutte de suspension qu’on dépose sue un papier
chromatographique. Si l’auréole qui se développe autour de la tache bleue est incolore, on reprend à
partir de l’étape 2.
• Lorsqu’une auréole bleutée entoure la tache, l’essai est positif.
• Effectuer des tâches de minute en minute sans ajout de solution. Si l’essai redevient négatif à la 5ième
tache ou avant, on procède par injection de 2ml de bleu de méthylène chaque minute jusqu’à ce que
l’auréole persiste 5 fois sans ajout de solution.
• On détermine le volume total de la solution du bleu utilisée : V
• Les valeurs de bleu sont exprimées en grammes de bleu pour 100g de matériau sec sont comme suit :
V : volume de la solution du bleu de méthylène utilisée en cm3=ml.
B : masse de la solution du bleu de méthylène utilisée calculée par l’expression B = V. 0,01 – la
concentration massique de la solution préparée au laboratoire est 10 g/l- exprimée en grammes.
mh1 : masse humide de l’échantillon constituant la prise d’essai en grammes.
m0 : masse sèche de la prise d’essai exprimée en grammes et calculée par l’expression :
C : la proportion de la fraction 0/5mm contenue dans la fraction 0/50mm du matériau sec (
).
Agitation de la solution Mini projet réussi
DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES SOLS
Lors de la fabrication d'un béton, le malaxage est source de frottements intense entre grains. Si ceux-ci ne sont
pas assez résistants, ils peuvent se casser en produisant des sables ou des éléments fins.
De même, une chaussée en exploitation est soumise à de multiples agressions liées essentiellement au trafic des
poids lourds. Les granulats doivent alors résister au polissage en surface des couches de roulement. Ils doivent
également résister aux chocs produits par la circulation, comme par exemple ceux résultants des pneus cloutés,
en hiver. Ils doivent aussi résister à l'usure par attrition résultant de déformations enregistrés par la chaussée
sous le passage des poids-lourds.
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IL est donc nécessaire de procéder à des essais de résistance au choc, de résistance à l'usure et au polissage,
afin que les granulats puissent répondre aux spécifications de fabrication des bétons et aux impératifs de
pérennité des chaussées.
GRANULATS, SOLS, CIMENTS ET BETONS : CARACTERISATION DES MATERIAUX DE GENIE CIVIL PAR LES ESSAIS
DE LABORATOIRE, PAR R. DUPAIN, R. LANCHON, J.C. SAINT-ARROMAN.
DETERMINATION DE LA RESISTANCE A LA FRAGMENTATION PAR LA METHODE D’ESSAI
LOS ANGELES
Le coefficient Los Angeles est un paramètre pour évaluer la dureté des granulats en les faisant subir à des
chocs de boulets en acier combinés à l’attrition par frottement entre les particules.
Il s’agit du pourcentage de la masse fragmentée de l’échantillon soumis à l’essai constituée par les éléments
inférieurs à 1,6mm, la prise d’essai étant de classe granulaire bien déterminée.
PREPARATION DE L’ECHANTILLON
La classe granulaire standard prévue dans l’essai de référence est 10/14mm. Cependant, la norme indique la
possibilité d’utiliser d’autres classes granulaires selon le besoin (voir remarque).
Pour que l’essai soit faisable, le laboratoire doit réceptionner une quantité de 15 Kg des granulats de la fraction
10/14.
La prise d’essai est tamisée avec une série de trois tamis 10, 12,5 (ou 11,2), 14. On écarte les passants du tamis
10 mm et les refus du tamis 14 mm et on retient séparément les fractions 10/12,5 et 12,5/14.
Pour éliminer les fines et les impuretés affectant l’échantillon, on trempe les deux fractions du matériau
pendant un certain temps avant de procéder au lavage sur un tamis d’ouverture 63 µm avec protection (1 ou
2mm). Elles sont ensuite étuvées à 110±5 °C jusqu’à masse constante.
On mélange les deux fractions en respectant la granulométrie suivante : 60 à 70 % des passants du tamis 12,5.
On réduit ce mélange pour avoir une masse de prise d’essai de 5 Kg ± 5g.
EXECUTION DE L’ESSAI
L’échantillon est introduit dans le tambour de la machine, exempt de toute impureté, avec une charge
abrasive de 11 boulets d’acier normalisés.
La machine Los Angeles fait tourner le granulat dans le cylindre avec les billes d’acier à une vitesse de 33 tr/min
pendant 15 min (soit 500 tours).
Par la suite, Le matériau est recueilli soigneusement dans un plateau en évitant toute perte.
Les granulats sont alors tamisés puis lavés au tamis 1,6 mm. Le refus est étuvé à 110 °C jusqu’à masse
constante.
EXPRESSION DES RESULTATS
Le coefficient L.A est calculé, arrondi à l’unité la plus proche, par l’expression :
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Remarque :
Le prélèvement de l’échantillon sur chantier doit se faire de manière à respecter la granularité du matériau mis
en œuvre : chaussées, ballast ferroviaire…de ce fait la norme offre plusieurs options possibles quant à la classe
granulaire de l’échantillon comme le montre ce tableau :
Classe granulaire (mm) Taille du tamis
intermédiaire (mm)
Nombre de boulets Nombre de rotations
4 – 6.3 5 7 500
4 – 8 6 ,3 8 500
6.3 – 10 8 9 500
8 – 11,2 10 10 500
11,2 – 16 14 12 500
16 - 31,5 22,4 14 500
31,5 – 50
(ballast ferroviaire)
40 12 1000
Introduction de l’échantillon dans le tombour Matériau avec les boules
Tamisage 1,6
DETERMINATION DE LA RESISTANCE A L’USURE – MICRO-DEVAL
Cet essai a pour principe de simuler des phénomènes d’usure par attrition liés aux frottements entre les
granulats en présence de charges abrasives et de l’eau.
A noter que dans certains cas, l’essai est réalisé à sec.
PREPARATION DE L’ECHANTILLON
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Un échantillon de 2 Kg au minimum de la classe granulaire 10/14 doit être envoyé au laboratoire.
La préparation de l’échantillon pour essai est exactement similaire à celle du Los Angeles.
On réduit le matériau pour avoir deux prises d’essai de 500 ± 2 g chacune.
EXECUTION DE L’ESSAI
On introduit chaque masse dans un cylindre d’essai avec 5 kg des billes d’acier et 2,5±0,05 litres d’eau avant de
placer les deux cylindres sur les arbres du dispositif.
La machine fait tourner le granulat à une vitesse de 100 tours/min pendant 2h (soit 12000 tours).
L’échantillon est retiré du cylindre et il est séparé des billets à l’aide d’un aimant avant de subir le lavage et le
tamisage au tamis 1,6 mm avec protection du 8mm.
Le refus est recueilli dans un plateau puis séché à l’étuve jusqu’à masse constante.
EXPRESSION DES RESULTATS
Les billes d’acier Appareil Micro-Deval : les cylindres
ESSAI D’ABRASIVITE ET BROYABILITE
Il s’agit dans cet essai de faire tourner une palette d’acier en contact avec l’échantillon pendant une durée de
5min et d’évaluer les effets produits sur la palette et sur le granulat.
L’abrasion est l’usure produite suite au frottement des particules entre elles-mêmes. Dans cet essai, le pouvoir
d’abrasion des granulats est évalué par rapport à l’acier.
La broyabilité est l’énergie qu’il faut fournir à une masse donnée du matériau pour la fragmenter et la
fractionner à une taille bien déterminée.
Cette énergie est estimée en évaluant la quantité des éléments inférieurs à 1,6mm résultants suite à
l’exécution de l’essai.
PREPARATION
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Le laboratoire doit réceptionner une quantité de 2 Kg pour la faisabilité de l’essai.
L’échantillon est étuvé à 110 jusqu’à masse constante.
La classe granulaire requise est 4/6,3. On obtient par tamisage à voie sec une masse de cette fraction égale à
M=500±2 g.
C’est la prise d’essai qui va subir le test.
EXECUTION
1. Détermination de la masse initiale de la palette M0.
2. Montage de la palette à l’axe tournant.
3. Monter le bol.
4. Introduire le matériau au niveau de la goulotte.
5. Mettre le moteur en marche. La palette tourne à une vitesse de 4500 tours/min.
6. Arrêter l’appareil après 5 min.
7. Récupérer la palette et le matériau dans un plateau.
8. Peser la masse de la palette après essai M5.
9. Tamiser le granulat au tamis 1,6 mm et peser le refus : 500 – refus = m.
EXPRESSION DES RESULTATS
Abrasivité (palette):
Broyabilité (matériau):
Machine d’essai Palettes en acier
DETERMINATION DES PROPRIETES GEOTECHNIQUES DES SOLS
DETERMINATION DES REFERENCES DE COMPACTAGE D’UN SOL :
ESSAI PROCTOR NORMAL – ESSAI PROCTOR MODIFIE
Le compactage a pour objectif d’augmenter la masse volumique du sol sec ρs=ms/V en diminuant le volume
total du sol.
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Il permet d’améliorer les propriétés géotechniques du sol : notamment la diminution de la compressibilité des
sols qui entraîne les tassements et la diminution de la perméabilité des sols. Le compactage contribue donc à
l’amélioration de la stabilité des sols.
Il est fonction de plusieurs paramètres :
� La teneur en eau du sol
� La masse volumique du sol sec (masse spécifique)
� L’énergie de compactage (en tant que travail mécanique)
� Le type du sol (courbe étalée ou uniforme, argilosité …)
La masse spécifique atteint son maximum pour une teneur en eau donnée dite optimale wopt comme l’a
démontré l’ingénieur américain Proctor. La figure montre que lorsque la teneur en eau est faible (w< wopt), les
frottements internes entre les grains solides sont élevées et la densité est faible. De même, lorsqu’on dépasse
la teneur en eau optimale (w> wopt), il y’a une pression élevée de l’eau qui fait en sorte que la densité s’affaiblie
de nouveau.
L’objectif de l’essai est la mise en évidence expérimentale de la relation entre la masse volumique du sol sec et
la teneur en eau et d’en déduire les paramètres optimales du compactage : wopt et γmax.
PRINCIPE
Le principe est de prendre 5 points différents de l’échantillon à tester et de les humidifier à des teneurs en eau
différentes pour les compacter ensuite avec une énergie
connue, enfin on détermine les teneurs en eau finales et
les masses volumiques sèches correspondantes et on
trace la courbe pour trouver l’optimum Proctor.
La masse de la prise d’essai varie entre 15 Kg et 100 Kg
en fonction de la granularité du matériau (Diamètre
maximal) et suivant que l’on cherche ou pas à
déterminer l’indice CBR après immersion et l’indice
Portant immédiat (voir plus loin).
La masse prélevée est séchée à l’étuve puis le matériau
est tamisé à 20 mm et on ne retient que les passants.
Le tamisât est divisé en 5 parties à peu près égales (environ 7 Kg pour chaque point).
Le technicien se base sur son expérience pour estimer la teneur en eau optimale de l’échantillon (plus le
matériau est argileux, plus la teneur en eau optimale est grande par exemple). Cette estimation joue un rôle
important dans l’attribution des teneurs en eau à chaque point.
Chaque part est alors humidifiée à une teneur en eau précise de telle sorte que les 5 points se répartissent
autour de wopt estimée.
Les prises d’essai sont par la suite conservées dans des sacs en plastique pour une durée allant de 15 min à 24h
selon la nature du matériau : sableux (15min), limoneux (2h) ou argileux (24h).
L’humidification est une étape assez délicate qui nécessite beaucoup d’attention pour bien répartir l’eau à la
surface du matériau surtout lorsque le matériau est argileux et qu’elle se fait manuellement.
DESCRIPTION DU MATERIEL
Le compactage se fait dans un moule normalisé, il
existe deux modèles :
le moule Proctor : il comporte un corps de moule (Φ
interne=101,5, hauteur=116,5), une rehausse (hauteur
≥50) et une embase. Le système est démontable.
le moule CBR : il comporte un corps de moule (Φ
interne= 152, hauteur = 152), une rehausse (hauteur
≥50), une embase et un disque d’espacement; toutes
les liaisons sont amovibles.
Il peut être réalisé manuellement à l’aide d’une dame ou grâce à la machine Proctor automatisée. Dans les
deux cas, c’est la dame qui transmet l’énergie à l’
Dame Proctor normale
Dame Proctor modifié
La différence entre les deux réside dans la masse de la dame
tableau ci-dessous.
De là on distingue deux types d’essai selon l’énergie de compac
introduites du matériau : Essai Proctor Normal et Essai Proctor Modifié.
Selon le type d’ouvrage, on peut se prononcer sur l’essai à réaliser
� Normal : Barrages en terre, digues…
� Modifié : fondations de chaussée …
Le choix du type de moule dépend de la granularité de l’échantillon aussi bien que l’utilisation éventuelle pour
trouver l’indice CBR ou l’indice Portant Immédiat comme le montre la figure.
EXECUTION DE L’ESSAI- CAS OU L’ON NE CHERC
Une fois la période de conservation
parois. Il ne faut pas oublier de placer le disque d’espacement pour le moule CBR et un papier
pour faciliter le démoulage.
On introduit une première quantité du matériau évaluée visiblement comme égale au 1/3 de la hauteur du
moule après compactage ou le 1/5 selon le type d’essai (resp. normal et modifié). Cette première couche est
appelée « couche témoin ».
Juste après, on commence la première séquence de compactage.
Le compactage se fait dans un moule normalisé, il
: il comporte un corps de moule (Φ
=101,5, hauteur=116,5), une rehausse (hauteur
ème est démontable.
: il comporte un corps de moule (Φ
= 152, hauteur = 152), une rehausse (hauteur
et un disque d’espacement; toutes
manuellement à l’aide d’une dame ou grâce à la machine Proctor automatisée. Dans les
deux cas, c’est la dame qui transmet l’énergie à l’échantillon et il y’a deux types de dames
La différence entre les deux réside dans la masse de la dame et la hauteur de chute comme le précise le
De là on distingue deux types d’essai selon l’énergie de compactage choisie et le nombre de
: Essai Proctor Normal et Essai Proctor Modifié.
Selon le type d’ouvrage, on peut se prononcer sur l’essai à réaliser :
: Barrages en terre, digues…
: fondations de chaussée …
dépend de la granularité de l’échantillon aussi bien que l’utilisation éventuelle pour
ce Portant Immédiat comme le montre la figure.
CAS OU L’ON NE CHERCHE PAS L’INDICE CBR/IPI
écoulée, on solidarise les différentes parties du moule et on lubrifie ses
parois. Il ne faut pas oublier de placer le disque d’espacement pour le moule CBR et un papier
ntroduit une première quantité du matériau évaluée visiblement comme égale au 1/3 de la hauteur du
moule après compactage ou le 1/5 selon le type d’essai (resp. normal et modifié). Cette première couche est
ce la première séquence de compactage.
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manuellement à l’aide d’une dame ou grâce à la machine Proctor automatisée. Dans les
de dames :
et la hauteur de chute comme le précise le
tage choisie et le nombre de couches
dépend de la granularité de l’échantillon aussi bien que l’utilisation éventuelle pour
IPI
on solidarise les différentes parties du moule et on lubrifie ses
parois. Il ne faut pas oublier de placer le disque d’espacement pour le moule CBR et un papier-filtre au fond
ntroduit une première quantité du matériau évaluée visiblement comme égale au 1/3 de la hauteur du
moule après compactage ou le 1/5 selon le type d’essai (resp. normal et modifié). Cette première couche est
On veille à conserver le reste de la prise d’essai
On continue ainsi pour les autres couches.
Après le compactage, on détache la rehausse puis on enlève tout excéd
Par la suite, on pèse le moule avec l’échantillon puis on procède au démoulage.
On détermine enfin la teneur en eau finale de l’échantillon compacté.
Expression des résultats :
Pour chaque éprouvette
— la teneur en eau ;
— la masse de matériau sec contenu dans le moule ;
— la masse volumique du matériau sec en tenant compte du volume réel du moule utilisé, déterminé
à partir de mesures géométriques réalisées à 0,1 mm près.
Puis on trace la courbe ρd= f (w %) et les deux droites d’équat
Et ce pour
INDICE CBR IMMEDIAT – INDICE PORTANCE IMME
Ce sont des paramètres pour évaluer la
permettent de dimensionner les chaussées, d’an
au cours des travaux. Enfin, pour la construction des remblais et des couches de forme d’infrastructure, le
Guide des Travaux Routier offre une classification des sols à partir de plusieurs
PRINCIPE
L’essai consiste à
• compacter le sol suivant la procédure de l’essai Proctor, dans un moule CBR forcément
• appliquer éventuellement une charge équivalente à celle prévue de service
• mesurer la force de poinçonnement
différentes profondeurs.
La connaissance de la teneur en eau optimale et de la masse volumique du sol sec maximal
ce fait, il faut réaliser l’essai Proctor soit simultanément so
On veille à conserver le reste de la prise d’essai dans le sac pour ne pas changer sa teneur en eau.
On continue ainsi pour les autres couches.
on détache la rehausse puis on enlève tout excédant du matériau.
Par la suite, on pèse le moule avec l’échantillon puis on procède au démoulage.
On détermine enfin la teneur en eau finale de l’échantillon compacté.
matériau sec contenu dans le moule ;
la masse volumique du matériau sec en tenant compte du volume réel du moule utilisé, déterminé
à partir de mesures géométriques réalisées à 0,1 mm près.
et les deux droites d’équation
et
INDICE PORTANCE IMMEDIAT – INDICE CBR APRES IMM
Ce sont des paramètres pour évaluer la stabilité des sols lorsqu’ils sont soumis à des contraintes données. Ils
permettent de dimensionner les chaussées, d’analyser la capacité des sols à supporter la circulation des engins
pour la construction des remblais et des couches de forme d’infrastructure, le
Guide des Travaux Routier offre une classification des sols à partir de plusieurs paramètres dont l’Indice CBR.
compacter le sol suivant la procédure de l’essai Proctor, dans un moule CBR forcément
appliquer éventuellement une charge équivalente à celle prévue de service
mesurer la force de poinçonnement relative à l’enfoncement du piston d’une presse actionnée à
La connaissance de la teneur en eau optimale et de la masse volumique du sol sec maximal
ce fait, il faut réaliser l’essai Proctor soit simultanément soit au préalable.
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pour ne pas changer sa teneur en eau.
ant du matériau.
la masse volumique du matériau sec en tenant compte du volume réel du moule utilisé, déterminé
INDICE CBR APRES IMMERSION
stabilité des sols lorsqu’ils sont soumis à des contraintes données. Ils
alyser la capacité des sols à supporter la circulation des engins
pour la construction des remblais et des couches de forme d’infrastructure, le
paramètres dont l’Indice CBR.
compacter le sol suivant la procédure de l’essai Proctor, dans un moule CBR forcément
relative à l’enfoncement du piston d’une presse actionnée à
La connaissance de la teneur en eau optimale et de la masse volumique du sol sec maximal est nécessaire. De
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L’indice CBR n’a aucune signification que s’il est associé aux paramètres d’état choisis du sol en question : à
savoir sa teneur en eau, sa masse volumique à l’état sec et son état de saturation.
Suivant les particularités du projet, le concepteur sera en mesure de choisir ces caractéristiques d’état et de
préciser si l’essai se fera sur un ou plusieurs échantillons (une plage de teneurs en eau).
EXECUTION
La préparation du sol et son compactage se font exactement suivant la procédure de l’essai Proctor dans un
moule CBR. La masse à préparer est d’environ 5,5 Kg pour l’indice CBR immédiat et l’IPI et 7 Kg pour l’indice
CBR après immersion (fraction 0/20).
Après compactage et arasage, le moule est séparé de l’embase et retourné puis on joint de nouveau le corps du
moule à la plaque de base. On enlève alors le disque d’espacement et le papier-filtre.
* Cas d’un indice Portance Immédiat :
On passe directement au poinçonnement à l’aide d’une presse équipée d’un piston et d’un dispositif pour
mesurer l’enfoncement au 0,1mm près et l’effort de poinçonnement correspondant avec une précision de
l’ordre de 1%.
On centre l’échantillon par rapport au piston et on actionne la presse jusqu’à ce que l’éprouvette soit en
contact avec le piston. On initialise alors les différents paramètres.
On met en marche le dispositif à une vitesse constante de l’ordre de 1,27 mm/min.
La machine est arrêtée lorsque le piston s’enfonce à 10±0,1 mm.
On note les efforts de poinçonnement relatifs aux enfoncements 1,25, 2, 2,5, 5, 7,5, 10 et on trace la courbe
effort-enfoncement.
On détermine la teneur en eau finale de l’échantillon.
* Cas d’un indice CBR Immédiat :
On interpose des charges équivalentes aux contraintes apportées par la chaussée. En général, deux disques
d’une masse de 4,6 Kg. Le poinçonnement est alors exécuté similairement au cas de l’IPI.
* Cas d’un indice CBR avec immersion :
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Le moule avec le matériau est immergé dans un bac, recouvert par une hauteur de 20 mm d’eau, pendant 4
jours.
On détermine la valeur du gonflement puis on le retire du bac. Après égouttage, on procède au poinçonnement
comme expliqué précédemment.
EXPRESSION DES RESULTATS
L’indice CBR/ IPI est le rapport en pourcentage entre l’effort de pénétration produisant un enfoncement donné
dans le sol en question et dans un sol de référence (californien).
On calcule les deux valeurs suivantes :
L’indice recherché est la plus grande de ses valeurs
REMARQUE :
Lorsque la courbe force-enfoncement présente une concavité vers le haut à l’origine, la norme indique qu’il
faut faire une correction d’origine.
Conservation après humidification Exécution de l’essai Proctor
Immersion 4 jours des moules (Indice CBR après Immersion) Exécution des essais CBR
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Abaque de
plasticité de
Casagrande –
Classification
LCPC
DETERMINATION DES LIMITES D’ATTERBERG – LIMITE DE PLASTICITE, LIMITE DE
LIQUIDITE
Les limites d’Atterberg sont des teneurs en eau pondérales qui correspondent à des états particuliers du sol en
termes de sa consistance.
La transition entre l’état liquide caractérisé par une consistance très faible et l’état plastique de consistance
moyenne correspond à une teneur en eau dite la limite de liquidité.
Le passage entre l’état plastique et l’état solide est relatif à la teneur en eau appelée la limite de plasticité.
Le Guide des Travaux pour la Réalisation des Remblais et des couches de forme fournit une classification des
sols en se basant sur plusieurs paramètres dont les limites d’Atterberg.
La classification des Laboratoires des Ponts et Chaussées s’appuie également, en plus de l’analyse
granulométrique, sur les limites de plasticité et de liquidité.
Les limites d’Atterberg sont alors reconnues dans le domaine de Génie Civil comme des paramètres
incontournables pour identifier les sols.
Ils permettent par la même occasion de prévoir la consistance d’un sol à partir de sa teneur en eau grâce à
l’indice de consistance :
Enfin, le comportement mécanique du sol (déformabilité ou non plastique, élastique…) dépend de sa teneur en
eau.
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MODE OPERATOIRE
PREPARATION DE L’ECHANTILLON :
L’échantillonnage se fait conformément à la norme. On prélève alors une masse >200*Dmax qu’on trempe
pendant 24h. On procède ensuite au tamisage par voie humide à 400 µm en récupérant l’eau de lavage et le
tamisât. On laisse alors l’échantillon pendant 12 h pour se décanter. On se débarrasse de l’eau clair par
siphonage et on de celle excédentaire par séchage à 50 °C.
LIMITE DE LIQUIDITE :
La norme propose deux méthodes pour la recherche de cette teneur en eau
METHODE A LA COUPELLE DE CASAGRANDE :
On étend la pate du matériau qui se trouve à une teneur en eau élevée sur la coupelle de Casagrande de
caractéristiques normalisées. On la partage en deux à l’aide d’un outil à rainurer et on imprime à la coupelle
des chocs réguliers, on calcule le nombre de chocs nécessaires pour fermer la rainure. On calcule la teneur en
eau de l’échantillon.
L’essai est exécuté 4 fois.
EXECUTION :
La coupelle est remplie de la prise d’essai en évitant l’emprisonnement des bulles d’air. La pate est étalée de
telle sorte qu’elle recouvre la surface de la coupelle sauf une partie de 3 cm environ.
L’outil à rainurer doit être tenu perpendiculairement à la surface de la coupelle. On partage alors la pâte.
On imprime à la coupelle des chocs réguliers à raison de 2 chocs par seconde. On note le nombre N de coups
nécessaire pour que les lèves de la rainure se rejoignent.
Si N<15, on est dans le domaine liquide, l’échantillon a une teneur en eau trop élevé, il faut donc reproduire les
étapes précédentes avec un matériau plus sec.
Si N>35, on est dans le domaine plastique, l’échantillon est trop sec, il faut humidifier la pate avec de l’eau
distillée avant de recommencer.
Le résultat dans les deux cas est à rejeter.
Lorsque N est compris entre 15 et 35, on mesure la teneur en eau de l’échantillon et on note la valeur du
couple (N, w). Le prélèvement pour la masure de w est effectué au voisinage de la zone de fermeture des
lèvres.
Les 4 essais sont effectués à des teneurs en eau différentes et doivent fournir des résultats encadrant 25 pour
le nombre de chocs, et tels que l’écart entre deux valeurs consécutives ne dépasse pas 10.
EXPRESSION DES RESULTATS :
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METHODE DU CONE DE PENETRATION :
Il s’agit de la mise en évidence de la relation empirique entre la teneur en eau et la pénétration d’un cône
normalisé dans l’échantillon remanié de sol pendant 5s.
L’essai est exécuté 4 fois.
EXECUTION :
La pâte est introduite dans un récipient que l’on positionne correctement : la pointe du cône doit être centrée
par rapport au récipient et affleurer la surface de la pate. Le pénétromètre est déclenché et le cône s’enfonce
dans la pâte pendant une durée de 5s ±1s, il est bloqué juste après et on enregistre la profondeur
d’enfoncement trouvée.
On désire avoir quatre valeurs de d’enfoncement encadrant la valeur 17 mm et compris dans l’intervalle 12mm
– 25mm. L’écart entre deux valeurs consécutives doit rester entre 2mm et 5mm.
LIMITE DE PLASTICITE :
On forme une boule avec la pâte de l’échantillon qu’on roule à la main sur une plaque lisse (marbre par
exemple) jusqu’à obtenir un rouleau de diamètre 3mm et d’une longueur de 10 cm. On contrôle alors si le
rouleau se fissure. Sinon, il faut encore sécher la pâte avant de recommencer.
La limite de plasticité est atteinte lorsqu’on arrive par ce processus à amincir la pâte jusqu’à obtenir un rouleau
de diamètre 10 cm sans avoir la possibilité d’obtenir un rouleau plus fin.
On prélève une portion de la pâte du centre du rouleau qu’on place dans une boîte pétri pour la masure de la
teneur en eau.
L’essai doit être effectué correctement deux fois.
Pénétromètre Décantation
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Siphonage Coupelle Casagrande
Roulement de la pâte Boîte pétri : mesure de la teneur en eau
DETERMINATION DE LA TENEUR EN BITUME D’UN ENROBE : KUMAGAWA
La teneur en liant est déterminée par une méthode indirecte, c’est-à-dire par différence de la masse de
l’échantillon avant dissolution dans le Trichloréthylène et la masse de l’échantillon après dissolution.
Sécher la cartouche à l’étuve à (110 ±5) °C jusqu’à obtention d’une masse constante, soit m1 (à 0,1 g près).
Introduire dans la cartouche, à température ambiante, une masse de l’échantillon de l’enrobé préalablement
séché en laissant 1cm de vide et on pèse l’ensemble, soit m2.
Remplir le ballon jusqu’à moitié avec du Trichloréthylène, placer la cartouche dans son panier et l’introduire
dans le ballon. Adapter le réfrigérant et l’alimenter en eau et brancher le chauffe-ballon. Arrêter l’extraction au
bout de 8 heures d’écoulement ininterrompu. Laisser refroidir l’appareil et égoutter la cartouche. Retirer la
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cartouche de l’appareil et la placer dans une étuve ventilée à (110 ±5) °C jusqu’à obtention d’une masse
constante, soit m3.
On enlève la cartouche, on mesure la masse de l’échantillon, qu’on trempe pour séparer les fines, et qu’on lave
sur un tamis 63 microns. On procède ensuite à l’analyse granulométrique.
La teneur en bitume est donnée par : .
Cartouche + enrobé
Appareil d’extraction Kumagawa
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COMPTE-RENDU DES VISITES
ORGANISEESAUX CHANTIERS SUIVIS PAR
LE LABORATOIRE PUBLIC D’ESSAIS ET
D’ETUDES
PROJET DE CONSTRUCTION DU CENTRE D’IMMATRICULATION CASA NORD
Dans le but de la modernisation du secteur, le ministère de l’équipement et des transports avait lancé en 2006
le projet de rénovation de 36 centres et construction de 25 autres nouvelle génération pour l’examen du
permis de conduire. Le budget consacré est de 170 MDH.
PRESENTATION DU CENTRE CASA NORD :
Il s’agit d’un bâtiment avec 2 sous-sols, un rez-de-chaussée et 10 étages.
Maître d’ouvrage : Direction des Transports Routiers et de la Sécurité Routière.
Maître d’ouvrage délégué : Direction Régionale de l’équipement et des transports de Casablanca
Maître d’œuvre : Touzani SIFEDDINE - Architecte
Bureau d’études : ESPACE INGENIERIE (Casablanca)
Bureau de contrôle : SOCOTEC
Laboratoire : LPEE – CTR Casablanca
OBSERVATIONS ET REMARQUES
Plusieurs paramètres issus de l’étude menée par le
bureau ESPACE INGENIERIE sont précisés sur le plan
d’exécution du bâtiment préparé par le maître d’œuvre:
LES RESISTANCES CARACTERISTIQUES
• Pour le béton, la résistance
compression fc28 doit être égale à 25MPa.
• Pour l’acier qui servira comme armatures pour
le béton armé, il s’agit d’un acier à haute
adhérence présentant une limite élastique de 500 MPa
• Avant de dimensionner l’ou
contrainte admissible du sol, ce qu’on appelle son taux de travail. Le taux dans ce cas est 0,25 MPa.
Les responsables m’ont indiqué que c’est un sol de
La détermination de ce taux nécessite les données des essais in
ou encore de déterminer la cohésion et l’angle de frottement du sol soit les paramètres de
cisaillement.
• Le rapport géotechnique du projet contient également un ind
réaction du sol qui permet d’apprécier sa résistance à la déformation. Ce coefficient est le quotient de
la pression en un point de contact entre les fondations et le sol par le tassement correspondant.
Pour ce chantier, le sol est de résistance : 33MPa/m.
• L’enrobage est la distance entre une surface du béton et l’armature la plus proche (cadres, étriers,
épingles, armatures de peau, etc.)
Il doit être calculé pour garantir la transmission des efforts d’adhérence acier
l’acier contre la corrosion.
Les valeurs qui figurent sur le plan de l’ouvrage sont des valeurs nominales (valeur minimale +
tolérance). Elles doivent être respe
L’enrobage est généralement assuré à l’aide des cales à béton.
L’enrobage proposé est de 3 cm.
Il est de 5 cm au niveau du radier et des voiles périphériques.
LES DONNEES SISMIQUES :
Il y’a trois données sur le plan
• La classe II : c’est donc un bâtiment dit à risque normal c’est
dire que les conséquences d’un séisme ne dépassent par le
voisinage immédiat. Ces bâtiments à risque normal sont
classifiés en 4 classes selon leurs importances, la c
plus importante, elle comprend les établissements scolaires ou
ceux à activité industrielle ou tout autre qui reçoit beaucoup de
gens pour une longue durée. La moins importante, c’est la
classe I qui concerne les bâtiments où l’activité humaine pour
une longue durée est exclue.
• La zone 2 : cela veut dire que la sismicité est faible
RQUES :
Plusieurs paramètres issus de l’étude menée par le
bureau ESPACE INGENIERIE sont précisés sur le plan
préparé par le maître d’œuvre:
CTERISTIQUES :
Pour le béton, la résistance caractéristique à la
doit être égale à 25MPa.
Pour l’acier qui servira comme armatures pour
le béton armé, il s’agit d’un acier à haute
adhérence présentant une limite élastique de 500 MPa : Acier HA Fe=500 MPa.
Avant de dimensionner l’ouvrage, il faut savoir la capacité portante du sol. C’est
contrainte admissible du sol, ce qu’on appelle son taux de travail. Le taux dans ce cas est 0,25 MPa.
indiqué que c’est un sol de moyenne portance.
mination de ce taux nécessite les données des essais in-situ : pressiomètre ou pénétromètre
ou encore de déterminer la cohésion et l’angle de frottement du sol soit les paramètres de
du projet contient également un indicateur appelé coefficient (Module) de
réaction du sol qui permet d’apprécier sa résistance à la déformation. Ce coefficient est le quotient de
la pression en un point de contact entre les fondations et le sol par le tassement correspondant.
ier, le sol est de résistance : 33MPa/m.
L’enrobage est la distance entre une surface du béton et l’armature la plus proche (cadres, étriers,
épingles, armatures de peau, etc.), c’est l’épaisseur de la couche de béton non armé
calculé pour garantir la transmission des efforts d’adhérence acier-béton et la protection de
Les valeurs qui figurent sur le plan de l’ouvrage sont des valeurs nominales (valeur minimale +
tolérance). Elles doivent être respectées lors de la pose des armatures.
L’enrobage est généralement assuré à l’aide des cales à béton.
L’enrobage proposé est de 3 cm.
Il est de 5 cm au niveau du radier et des voiles périphériques.
c’est donc un bâtiment dit à risque normal c’est-à-
dire que les conséquences d’un séisme ne dépassent par le
voisinage immédiat. Ces bâtiments à risque normal sont
classifiés en 4 classes selon leurs importances, la classe IV est
ante, elle comprend les établissements scolaires ou
ceux à activité industrielle ou tout autre qui reçoit beaucoup de
gens pour une longue durée. La moins importante, c’est la
classe I qui concerne les bâtiments où l’activité humaine pour
est exclue.
: cela veut dire que la sismicité est faible
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il faut savoir la capacité portante du sol. C’est-à-dire connaître la
contrainte admissible du sol, ce qu’on appelle son taux de travail. Le taux dans ce cas est 0,25 MPa.
: pressiomètre ou pénétromètre
ou encore de déterminer la cohésion et l’angle de frottement du sol soit les paramètres de
icateur appelé coefficient (Module) de
réaction du sol qui permet d’apprécier sa résistance à la déformation. Ce coefficient est le quotient de
la pression en un point de contact entre les fondations et le sol par le tassement correspondant.
L’enrobage est la distance entre une surface du béton et l’armature la plus proche (cadres, étriers,
, c’est l’épaisseur de la couche de béton non armé.
béton et la protection de
Les valeurs qui figurent sur le plan de l’ouvrage sont des valeurs nominales (valeur minimale +
1(très faible) 2 (faible)
• Sol = S2 : La classe du sol est définie à partir
profil stratigraphique.
On désigne par la nature du sol
graviers compacts, marnes et argiles raides)
sables et gravier de compacité moyenne, marnes et ar
de sols de faible résistance (sables et graviers lâches, argiles molles, craies altérées, vases)
Diagramme pour déterminer la classe du sol
LA NAPPE PHREATIQUE :
• PHE = -2.10/0.00 projet.
Une nappe phréatique à 2m, c’est un vrai problème mais très fréquent sur Casablanca. On va voir les solutions
qui ont été proposés pour y remédier.
Chaque pavillon du bâtiment est conçu pour un usage particulier que fixe le maître d’ouvrage. Et c’est en
fonction de son utilisation que le cahier des charges détermine les charges d’exploitation. Elles couvrent la
pression du vent, le poids de la neige et le poids des personnes, du mobilier, les impulsions données des
machines.
3 (modérée) 4 (moyenne) 5 (forte)
: La classe du sol est définie à partir de sa nature et de l’épaisseur de la couche
ture du sol : s’il s’agit d’un Rocher sain, un sol de bonne résistance (sables et
graviers compacts, marnes et argiles raides) [groupe a], sol de résistance moyenne (rochers altérés,
sables et gravier de compacité moyenne, marnes et argiles de raideur moyenne)
de sols de faible résistance (sables et graviers lâches, argiles molles, craies altérées, vases)
Diagramme pour déterminer la classe du sol
nappe phréatique à 2m, c’est un vrai problème mais très fréquent sur Casablanca. On va voir les solutions
médier.
est conçu pour un usage particulier que fixe le maître d’ouvrage. Et c’est en
ion de son utilisation que le cahier des charges détermine les charges d’exploitation. Elles couvrent la
pression du vent, le poids de la neige et le poids des personnes, du mobilier, les impulsions données des
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l’épaisseur de la couche au niveau du
ocher sain, un sol de bonne résistance (sables et
, sol de résistance moyenne (rochers altérés,
giles de raideur moyenne) [groupe b] ou encore
de sols de faible résistance (sables et graviers lâches, argiles molles, craies altérées, vases) [groupe c].
nappe phréatique à 2m, c’est un vrai problème mais très fréquent sur Casablanca. On va voir les solutions
est conçu pour un usage particulier que fixe le maître d’ouvrage. Et c’est en
ion de son utilisation que le cahier des charges détermine les charges d’exploitation. Elles couvrent la
pression du vent, le poids de la neige et le poids des personnes, du mobilier, les impulsions données des
TRAVAUX EN COURS
Les terrassements sont effectués à l’aide de la pelle mécanique, engin classique de terrassement pur dans les
terrains meubles. La pelle est montée sur pneus. Le godet de la pelle peut travailler de bas en haut en
s’éloignant de la cabine, on parle de terrasse
rapprochant de la cabine, c’est le terrassement en rétro.
Les travaux de construction sont dans la toute première phase à savoir la mise en place des fondations.
CHOIX DU TYPE DE FONDATIONS
Le terrain est inondable et donc on doit éviter de fouiller en profondeur le plus possible. De surcro
avoir 2 sous-sols, l’encombrement de la surface imposant de plus en plus d’avoir recours à l’urbanisme
souterrain.
Toutes ces raisons ont poussé l’ingénieur à choisir un radier général comme type de fondation.
La technique est une répartition du terrain en zones,
reprocher aux responsables de s’être débarrasser de l’eau
Ensuite, on met en place une couche de cailloux puis on coule du béton de propreté (une épaisseur 5
pour éviter les intempéries du sol et éviter la rouille du ferraillage.
terrassements sont effectués à l’aide de la pelle mécanique, engin classique de terrassement pur dans les
terrains meubles. La pelle est montée sur pneus. Le godet de la pelle peut travailler de bas en haut en
s’éloignant de la cabine, on parle de terrassement en bute. Il peut également racler en dessus en se
rapprochant de la cabine, c’est le terrassement en rétro.
Les travaux de construction sont dans la toute première phase à savoir la mise en place des fondations.
DATIONS :
rrain est inondable et donc on doit éviter de fouiller en profondeur le plus possible. De surcro
sols, l’encombrement de la surface imposant de plus en plus d’avoir recours à l’urbanisme
’ingénieur à choisir un radier général comme type de fondation.
La technique est une répartition du terrain en zones, de pomper l’eau de la nappe phréatique, on peut
reprocher aux responsables de s’être débarrasser de l’eau par les égouts.
en place une couche de cailloux puis on coule du béton de propreté (une épaisseur 5
pour éviter les intempéries du sol et éviter la rouille du ferraillage. Ba
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terrassements sont effectués à l’aide de la pelle mécanique, engin classique de terrassement pur dans les
terrains meubles. La pelle est montée sur pneus. Le godet de la pelle peut travailler de bas en haut en
ment en bute. Il peut également racler en dessus en se
Les travaux de construction sont dans la toute première phase à savoir la mise en place des fondations.
rrain est inondable et donc on doit éviter de fouiller en profondeur le plus possible. De surcroît, on désire
sols, l’encombrement de la surface imposant de plus en plus d’avoir recours à l’urbanisme
’ingénieur à choisir un radier général comme type de fondation.
de pomper l’eau de la nappe phréatique, on peut
en place une couche de cailloux puis on coule du béton de propreté (une épaisseur 5-10 cm)
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Le béton de propreté est un béton faiblement dosé en ciment.
Le ferraillage relatif au radier est placé alors puis on coule du béton hydrofuge qui va constituer la masse du
radier.
Autres éléments porteurs
Le maitre d’œuvre recommande des voiles périphériques, c’est-à-dire des murs périphériques en béton armé
et des poteaux dimensionnés et positionnés en fonction des diverses charges permanentes et d’exploitation.
Les boulons d’ancrage servent à renforcer les blocs rocheux qui supportent les voiles mais aussi à forcer leur
coffrage.
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Une ossature provisoire en treillis métallique est utilisée pendant la construction pour remplacer la dalle qui
n’est pas encore coulée et qui ne peut donc pas exercer sa fonction stabilisatrice.
L’ETANCHEITE DE LA CONSTRUCTION :
Il s’agit de protéger le bâtiment des eaux de la nappe phréatique en remédiant à la pénétrabilité des parois en
béton.
La solution choisie est un cuvelage intérieur : une barrière étanche continue qui servira de revêtement à
l’intérieur de la structure porteuse. Ce cuvelage est composé d’un mortier de ciment spécial qui comporte des
hydrofuges.
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SUPPRESSION DES PASSAGES A NIVEAU - ONCF
Le croisement d’une voie ferrée avec une voie routière ou piétonnière, appelé passage à niveau (PN) présente
un danger traduit par le risque d’accidents surtout lorsque l’intensité de circulation dans l’une des deux voies
est assez importante; Pour les trains en marche à pleine vitesse il faut plusieurs centaines de mètres pour
pouvoir s’arrêter.
Dans ce sens, l’Office Nationale des Chemins de Fer (ONCF) a lancé un projet de mise en service d’ouvrages
d’art : Ponts-rails, passerelles et ponts routes en vue de remplacer les passages à niveau qui seront supprimés.
CONSTRUCTION D’UNE PASSERELLE AU POINT KILOMETRIQUE 11+105 DE LA LIGNE
CASABLANCA A MARRAKECH.
PRESENTATION DU PROJET :
Maître d’ouvrage : Office Nationale des Chemins de Fer
Montant du projet : 3764961,00 DHS HT
Délai : 5,5 mois
Bureau d’Etude : SYSTRA
Bureau de Contrôle : SOCOTEC
Laboratoire : LPEE/ CTR-Casablanca
Maître d’œuvre : Entreprise AGEBAC
Toujours dans le souci de minimiser la surface à cause de l’encombrement des constructions, ce modèle de
pont à poutres en zigzag a été adopté pour offrir la possibilité de franchir de forts dénivelés en gardant une
faible pente à la voie et un encombrement minimum.
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DESCRIPTION DU PROJET – EXECUTION DES TRAVAUX
La première étape est l’implantation et le piquetage (matérialisation) des limites de la zone de travail des
éléments porteurs. L’implantation altimétrique et planimétrique des appuis sur les quels repose le pont doit
être faite de manière très précise, les ponts nécessitent en effet beaucoup de rigueur dans leur construction.
L’étape suivante est les terrassements nécessaires aux fondations des appuis jusqu’aux côtes qui
correspondent au bon terrain d’assise.
Pour ce projet, le bon sol se trouve à 4,18m par rapport au terrain naturel. Cela cause vraiment un problème, il
nécessite d’une part une quantité énorme de béton et donc beaucoup de dépenses, d’autre part fouiller
jusqu’à ce niveau peut déstabiliser les ouvrages existants et la plate-forme du chemin de fer en particulier. De
ce fait, il faut procéder au blindage des fouilles.
Les fondations sont confectionnées avec du béton dosé à 250 Kg/m3 de ciment, il est dit gros béton. On
procède à son coulage son étalement et sa vibration dans des coffrages au niveau des fouilles. La hauteur de
ces fondations est 2,68m.
On met ensuite une couche d’une épaisseur ≥ 10 cm de béton de propreté, faiblement dosé en ciment (150
Kg/m3).
On exécute donc le bétonnage des semelles carrées, la profondeur de son assise est 0,70 m.
Les poteaux sont appelés des piles dans le jargon des ponts. Ce sont les appuis de l’ouvrage qui vont assurés la
stabilité au renversement et vont transmettre les efforts de compressions aux semelles. Il s’agit de piles en
béton armé.
On exécute une première partie de ces piles en béton armé d’une hauteur au moins égale à 0,80 m. Les
remblais et comblements de fouilles sont alors exécutés sur l’épaisseur 0,80m (niveau prévu du TN), en quatre
couches de 0,20 par terre d’apport sélectionné à l’aide des compacteurs.
Les piles supportent le tablier du pont constitué par des chevêtres, des pré-dalles et des poutres préfabriquées.
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Les chevêtres sont installés au centre des piles. Sous le chevêtre, il existe un appareil d’appui en élastomère
dont le rôle est la transmission des charges permanentes et d’exploitation aux appuis.
Les poutres sont aussi supportées par les chevêtres et lui sont encastrées. Un chevêtre sera commun à deux
travées (une travée est la partie entre deux appuis successifs).
La pose des poutres est effectuée à l’aide d’une grue routière.
On associe parfois des entretoises (des poutres à section carrée minces et en acier doux), elles sont installées
perpendiculairement aux poutres et elles sont efficaces contre le contreventement.
Les dalles préfabriquées sont disposées entre les poutres dans des encoches prévues à cet effet.
Ces pré-dalles constituent un coffrage pour la dalle qui sera coulée par la suite et qui constituera donc une
partie de la voie portée.
Dalles préfabriquées
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Travaux réalisés le 19/07
CONSTRUCTION D’UN PONT ROUTE AU PN 4021, LIGNE CASA – SIDI AIDI
Maître d’ouvrage : Office Nationale des Chemins de Fer
Bureau d’Etude : SYSTRA
Bureau de Contrôle : SOCOTEC
Laboratoire : LPEE/ CTR-Casablanca
Maître d’œuvre : Entreprise AGEBAC
DESCRIPTION DU PROJET
Le passage à niveau en question ici est une route nationale. Il s’agit de supprimer cette route et la remplacer
par un pont-route.
Tracé en plan du projet
Résultat de l’exécution en cours des
déblais
On remarque les différentes couches de
roulement
De l’ancienne chaussée
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LES ELEMENTS DE CONSTRUCTION
Pont à poutres sous chaussée :
• Semelles réalisées en béton armé dosé à 350 Kg/m3 de ciment CPJ 45. Ces semelles sont posées sur
des massifs en gros béton dosé à 250 Kg/m3 de ciment CPJ 45 : fondations.
• Piles et chevêtres en béton armé dosé à 350 Kg/m3 de ciment CPJ 45.
• Sur le chevêtre on procède à la pose des poutres préfabriquées en T et les butées parasismiques qui
jouent également le rôle des appareils d’appuis. Il y’a 5 poutres sur la travée centrale et il y’en a 4 sur
les petites travées.
Piles Coffrages métalliques des chevêtres
Au dessus des poutres, on met des dalles préfabriquées qui servent par la suite de coffrages.
Poutre en T
• Culées : ce sont des appuis d’extrémité d’un ouvrage. La culée joue un double rôle : une fonction
porteuse tout comme les piles, et une fonction de soutènement de remblai.
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Ce sont des culées remblayées constituées par un ensemble de murs en béton armé :
� Le mur de front sur le quel s’appuie le tablier via un sommier.
� A l’arrière du tablier, et par reprise du bétonnage sur le mur de front, on construit un mur garde grève
qui sépare le tablier du remblai et une dalle de transition qui a pour rôle d’atténuer les effets de
dénivellement se produisant entre la chaussée courante et le pont route résultant du trafic.
� Le mur en retour soumis directement aux poussées des terres, il est formé de voile mince encastrée
sur le mur de front, il contribue à la stabilité de l’ensemble de la culée.
� Après la mise en place de la chassée, on réalise le corps des trottoirs en béton et équipé de
réservations PVC pour le passage éventuel des câbles.
� Les bordures du trottoir (du côté de la chaussée) sont posées sur un bain de mortier, ils jouent un rôle
important dans la protection des conducteurs surtout en minimisant la possibilité des chocs avec le
garde corps et parfois comme guide-roues.
� De l’autre côté, du corps du trottoir on met en place des corniches aussi sur un bain de mortier, ils
servent surtout à supporter les efforts transmis par les bordures du trottoir puisqu’ils sont
préfabriquées en béton armé. Elles comportent également des réservations pour la fixation des
montants du garde-corps.
Sous la corniche, il existe des gargouilles pour l’évacuation des eaux.
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� Les travées ne sont pas continus ; pour assurer de minimiser les effets que cela peut apporter sur la
circulation on utilise des joints de chaussée. Ils assurent la liberté de la circulation et ils ont une bonne
évacuation des eaux.
� Des joints de trottoirs assurent la continuité de ces joints de chaussée et leur efficacité.
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CONCLUSION
CE STAGE D’INITIATION PROFESSIONNELLE FUT L’OCCASION POUR ELARGIR LE DOMAINE DE MES
CONNAISSANCES DANS LE DOMAINE DU GENIE CIVIL ET D'ACQUERIR DE NOUVEAUX SAVOIR-FAIRE.
L'ETUDE DES DIFFERENTES EXPERIENCES ET AUSSI PAR LES TECHNIQUES ET ELEMENTS DE CONSTRUCTION
SONT TRES BENEFIQUES SURTOUT A CE STADE OU JE ME CONFRONTE POUR LA PREMIERE FOIS AU
MONDE PROFESSIONNEL.
J’AI AUSSI EU UN GRAND PLAISIR A REDIGER MON PREMIER RAPPORT DE STAGE, UNE EXPERIENCE ASSEZ
RICHE ET ASSEZ INTERESSANTE.
L’AMBIANCE QUI REGNE AU SEIN DU LABORATOIRE A ETE UN FACTEUR QUI M’A POUSSE A PARTICIPER
FORTEMENT ET ACTIVEMENT AU TRAVAIL.
CE STAGE A ETE L’OCCASION DE RENCONTRER DES GENS DU DOMAINE: DES INGENIEURS, DES
TECHNICIENS ET DES OUVRIERS. J’AI EU LA CHANCE DE NOUER DE BONNES RELATIONS AVEC BEAUCOUP
DE PERSONNES.
ENFIN, JE COMMENCE A MIEUX COMPRENDRE LA VALEUR ET L’UTILITE DE LA FORMATION ACADEMIQUE
ET THEORIQUE QUE J’AI REÇU DANS MON ECOLE EN TROUVANT L’OCCASION DE MOBILISER LE SAVOIR ET
LE SAVOIR-FAIRE ACQUIS ET CE A DIFFERENTES REPRISES.