la limite d_atterbeg

8/8/2019 La Limite D_atterbeg

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Rpublique Algrienne Dmocratique Et populaire

Ministre de l'Enseignement Suprieur et de la recherche Scientifique

UNIVERSITE A/MIRA- BEJAIAFacult des sciences et sciences de lingnieur

Dpartement d'hydrauliqueClasse : troisime anne

Module: M.D.STP n :2

Anne 2001/2002

Prepare par:EEZNIA DJAMILA

BELHADJ RATIBAAKKOUCHE HAYET

BOUDJEMAI LYES


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I. ETUDE THEORIQUE :

En mcanique des sols, on distingue diffrentes classes de sols ; cest ainsi,

les sols pulvrulents sont les sables fins qui se prsentent sous laspect de poudre.

Les argiles par contre, se forment les ptes dans lesquelles chaque grain est

reli aux grains voisins par des forces de cohsions dues la prsence des couches

absorbes.

On appelle cohsion, laptitude que possde le sol maintenir ses grains

relis les uns aux autres. Les sols dous de cohsion sont appels sols cohrents, on

distingue le cas de largile. Les sols qui nont pas de cohsion ou qui ont trs peu

de cohsion entre les grains sont appels grenus ou pulvrulents, on distingue le

cas du sable.

Le comportement des sols pulvrulents est quasi- indpendant de leur teneur

en eau. Ce dernier, par contre, joue un rle fondamental dans le comportement des

sols cohrents. Les sols cohrents auront une consistance liquide si la teneur de

leau est leve, ptes si la teneur de leau est modre, et solide si la teneur de

leau est trs faible.

- A ltat liquide, les grains de sol sont indpendants et ne se touchent pas.Leurs mouvements relatifs sont trs aiss.

- A ltat plastique(ptes) les grains sont rapprochs et ont mis en communleau absorbe qui agit comme un sachet en plastique dans lequel les grains

peuvent se mouvoir sans scarter.

- A ltat solide, les grains se sont encore plus prs les uns des autres, ilsarrivent mme au contact en quelques points en chassant leau absorbe. Les

frottements internes sont alors importants.

Par humidification(augmentation de la teneur de leau) ou par schage (diminution

de la teneur de leau) le sol cohrent passera dun tat de consistance un autre demanire progressive.


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Nanmoins Atterberg, ingnieur agronome sudois, a dfini en 1911, des

teneurs en eau limites qui sparent le passage du sol dun tat de consistance un

autre. Ces teneurs en eau particulire sont appeles limites de consistance ou

limites dAtterberg

La limite de liquidit note WL :Par dfinition, la limite de liquidit est la teneur en eau (exprime en %) qui

correspond une fermeture en 25 chocs.

La limite de plasticit note Wp :Par dfinition, la limite de plasticit est la teneur en eau (exprime en %) du

fuseau qui se brise en petits tronons de 1 2 cm de long au moment o sondiamtre atteint 3 cm.

Ces teneurs en eau limites sont dtermines exprimentalement sur lafraction du sol (le mortier) qui passe au tamis 0,4 mm.

On exprime ltendue du domaine de plasticit, ltendue des teneurs en eaupour lesquelles le sol garde une consistance plastique par un paramtre, lindice de

plasticit (Ip), cet indice marque ltendue du domaine plastique, c'est--dire ladiffrence entre la limite de liquidit et la limite de plasticit.

Ip=WL Wp

Principe de dtermination des limites de consistance :La limite de liquidit :

La limite de liquidit se dtermine en utilisant lappareil de casa grande. Ontend sur une coupelle une couche dargile dans laquelle on trace une rainure au

moyen dun instrument en forme de V. on imprime la coupelle des chocssemblables en comptant le nombre de chocs ncessaires pour fermer la rainure sur

1 cm, on mesure alors la teneur en eau de la pte, bien entendu, tout lappareillageest rigoureusement normalis.

Toujours est il que, lexpression a prouv quil existe une relation entre lenombre de chocs N et la teneur en eau W. la reprsentation de cette relation est une

droite en coordonnes semi- logarithmiques lorsque le nombre de chocs estcompris entre 15 et 35. pour le mme intervalles des valeurs de N, la formule

suivante permet de dterminer la limite de liquidit laide dune ou deux mesuresseulement.

WL = (121,0)

25

N


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La limite de plasticit :Pour dterminer la limite de plasticit, on roule lchantillon en forme de

fuseau quon amincit progressivement. La limite de plasticit est la teneur en eaudu fuseau qui se brise en petits tronons de 1 2 cm de long au moment o sondiamtre atteint 3 cm. On excute en gnral, 2 essais pour dterminer cette limite.

- indic e vde plasticit :Lindice de plasticit Ip est la diffrence entre la limite de plasticit et la limite

de liquidit, il mesure ltendue du domaine de plasticit du sol. Il sexprimedonc par la relation :

Ip = WL Wp

II. MANIPULATION :

Appareillage :

- appareil de gasagrande- coupelle- spatule- bascule lectronique- loutil rainure en V- four lectriqueOpration :

Pratiquement nous avions suivi le mme processus pr expliqu. Cest ainsique nous aurions chercher la limite de liquidit pour notre chantillon. Nous

tendons sur une coupelle du mortier un chantillon de sol ayant pass travers

dun tamis de 0,42 mm, dans laquelle nous avions imprim une rainure aumoyen de loutil en V.

15 20 25 30 Nbre de coups

de fermeture

W :teneur en eau

WL


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Plaons cette coupelle sur lappareil de casagrande en lui imprimant unesrie de chocs (coups) rguliers raison de deux chocs par seconde. Comptons

le nombre de coups N pour que les lvres infrieures de lentaille se touchentsur 1 cm de long.Nous avions repris lopration trois fois de suite avec des teneurs en eau

diffrentes.A laide de la spatule prlevons quelques grammes du mortier lendroit o

les lvres se sont refermes de 1 cm. Plaons ce mortier dans une tare afin de lepeser sur une bascule lectronique. Cette opration ayant t repris trois fois de

suite alors ces pess vont nous donner les poids total secs. Connaissant le poidsde la tare nous pouvons calculer :

- poids de leau (Pe) : Pe = (poids total humide)-(poids total sec, Pg)Pg = (poids total sec)-(poids de la tare)

- teneur en eau (W) :- W = (poids de leau)/(poids sec).

Les rsultats obtenus sont illustrs dans le tableau suivant :

Liquidit Liquidit Liquidit plasticit

N de la tare 23 15 14 16

Poids totalhumide

29,5 29,1 29,3 23,5

Poids total sec 27,4 26,8 26,7 22,9

Poids

dchantillon

8,6 9,7 9,0 3,1

Poids de la tare 20,9 20,4 20,3 20,4

Poids net deau

(Pe)

2,1 2,3 2,4 0,6

Poids sec (P g) 6,5 6,4 6,4 2,5

Teneur en eau(%)

32,3 35,94 37,5 24,0

Nombre de coups 29 24 11 -

Commentaire du tableau :Les quatre essais raliss pour dterminer la limite de liquidit avec les

rsultats ci- dessus mentionns, nous ont donn quatre valeurs diffrentes de lateneur en eau ; alors :

- la valeur de la teneur en eau obtenue au premier essai en 29 coups est 32,3% celle-ci a dpass la teneur en eau correspondant la limite de liquidit

qui est de 25 coups.Ce qui veut dire que le mortier (chantillon) tait plus ou moins sec.


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- lorsque nous avions augment la teneur en eau au deuxime essai 35,94%, le constat est que la rainure sest forme sur 10 mm aprs 24 coups qui

est presque gale la limite de liquidit correspondant 25 coups.- Toujours en continuant lopration qui est laugmentation de la teneur en

eau pour le troisime et le quatrime essai qui sont respectivement 37,5 %

et 36,97 % , nous pouvons constater que la rainure sest referme plus rapideque prvu qui sont respectivement de 11 et 15 coups. Cette fois ci on

constate que lchantillon est plus humide.- Concernant la limite de plasticit, nous lavions obtenu en diminuant la

teneur en eau jusque avoir 24 % avec schage de lchantillon ce qui larendue plus plastique.

III. CONCLUSION :

Nous pouvons dire que pour tout projet de construction, que se soit uneroute, un pont ou un btiment, ltude complte savre ncessaire do unebonne connaissance de ce sol. La reconnaissance du terrain en place est donc un

des prliminaires indispensables ; lun des moyens les plus sres est de prleverdes chantillons autant que possible intacts.

Il faut dans tout les cas complter cette indication par une analysegranulomtrique et une dtermination de la limite dAtterberg. Cesrenseignements permettant lingnieur didentifier les sols et par consquent

se faire une ide de leur comportement.Nous pouvons conclure que les sols cohrents (sols fins) passent dun tat de

consistance un autre de manire progressive en jouant sur la teneur en eau.Plus la teneur en eau est grande, plus le nombre de coups (chocs) est petit.

Les limites dAtteberg permettent de classer les sols fins .Cest ainsi pour notre sol, daprs le graphe de la limite de liquidit est 34,9

% et la limite de plasticit est 24%. Ce qui nous donne un indice de plasticitgale 11,6 %

Limite de liquidit (WL) Indice de plasticit (IP)

Sable WL< 35 IP

la limite d_atterbeg

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