ICS : 93.020

Norme Marocaine homologuée

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PNM 13.1.1762018

Par décision du Directeur de l’Institut Marocain de Normalisation N° , publiée au B.O N°

Correspondance

La présente norme est en large concordance avec la norme NF P94-100 : 2015.

Projet de Norme Marocaine

Sols : Reconnaissance et Essais

Matériaux traités à la chaux et/ou aux liantshydrauliques Essais d’évaluation de l’aptitude d’un sol au traitement

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PNM 13.1.176 : 2018

Avant-Propos National

L’Institut Marocain de Normalisation (IMANOR) est l’Organisme National de Normalisation. Il a été créé

par la Loi N° 12-06 relative à la normalisation, à la certification et à l’accréditation sous forme d’un

Etablissement Public sous tutelle du Ministère chargé de l’Industrie et du Commerce.

Les normes marocaines sont élaborées et homologuées conformément aux dispositions de la Loi N° 12- 06 susmentionnée.

La présente norme marocaine PNM 13.1.176 a été élaborée et adoptée par la Commission de Normalisation des Tavaux géotechniques (102).

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— 3 — PNM 13.1.176 : 2018

1 Domaine d'application ....................................................................................................................... 6

2 Références normatives ..................................................................................................................... 6

3 Termes, définitions et symboles ...................................................................................................... 7

4 Principe de l’essai ............................................................................................................................. 74.1 Cas des matériaux traités à la chaux seule ......................................................................................... 74.2 Cas des matériaux traités avec des liants hydrauliques éventuellement associés à de la chaux ....... 7

5 Appareillage ....................................................................................................................................... 8

6 Mode opératoire ............................................................................................................................... 106.1 Confection des éprouvettes ............................................................................................................... 106.1.1 Préparation et caractérisation du mélange ........................................................................................ 106.1.2 Éprouvettes destinées à la mesure du gonflement ............................................................................ 106.1.3 Éprouvettes destinées à la mesure du niveau de résistance ............................................................ 106.2 Modalités d’expérimentation .............................................................................................................. 106.2.1 Traitement à la chaux seule ............................................................................................................... 106.2.2 Traitement avec un liant hydraulique éventuellement associé à la chaux ......................................... 106.3 Manipulations, mesures et calculs ..................................................................................................... 116.3.1 Détermination du gonflement ............................................................................................................ 116.3.2 Détermination de la résistance en traction indirecte .......................................................................... 12

7 Modalité alternative complémentaire ............................................................................................. 12

8 Rapport d’essai ................................................................................................................................ 13

Annexe A (informative) Interprétation des résultats .................................................................................... 14

Annexe B (informative) Exemple de rapport d’essai .................................................................................... 15

SommairePage

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Avant-propos

Cette révision apporte par rapport à la précédente version d’août 1999 la possibilité de réaliser un essaicomplémentaire en adaptant le mode opératoire dans le cas d’un premier résultat d’essai aboutissant à uneaptitude au traitement douteuse. La plage de teneur en eau de réalisation du mélange a également été élargie.

1 Domaine d'application

L'essai a pour but de s'assurer, dans un délai n'excédant pas deux à trois semaines, de l’efficacité vis-à-visdu gonflement volumique et du comportement mécanique de l'association à une teneur en eau adaptée,d'un matériau (tel que défini dans la classification NF P 11-300) avec de la chaux et/ou un liant hydraulique aprèscompactage.

L'essai s'intègre dans la démarche générale des études de traitement des matériaux avec de la chaux et/ou unliant hydraulique, en vue de la construction des remblais routiers, ferroviaires, aéroportuaires, plates-formesindustrielles, et des couches de forme et assises de chaussée.

Ses résultats ne sont en aucun cas utilisables pour procéder au dimensionnement d'une structure incluant desmatériaux traités.

Les valeurs actuellement admises pour définir cette aptitude sont indiquées, à titre informatif, dans l'Annexe A.

2 Références normatives

Ce document comporte par référence datée ou non datée des dispositions d'autres publications. Ces référencesnormatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont énumérées ci-après. Pour lesréférences datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l'une quelconque de ces publications nes'appliquent à ce document que s'ils y ont été incorporés par amendement ou révision. Pour les références nondatées, la dernière édition de la publication à laquelle il est fait référence s'applique.

NF P 11-300, Exécution des terrassements — Classification des matériaux utilisables dans la construction desremblais et des couches de forme d'infrastructures routières

NF P 94-093, Sols : Reconnaissance et essais — Détermination des références de compactage d'un matériau —Essai Proctor Normal — Essai Proctor Modifié

NF EN 13286-2, Mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques — Partie 2 : Méthodes d'essaide détermination en laboratoire de la masse volumique de référence et de la teneur en eau — CompactageProctor

NF EN 13286-42, Mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques — Partie 42 : Méthode d’essaipour la détermination de la résistance à la traction indirecte des mélanges traités aux liants hydrauliques

NF EN 13286-53, Mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques — Partie 53 : Méthode deconfection par compression axiale des éprouvettes de matériaux traités aux liants hydrauliques

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3 Termes, définitions et symboles

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent :

3.1temps de cureespace de temps entre la fin de la préparation des éprouvettes et la mise en immersion

3.2délai d’immersionespace de temps après la fin de la cure, pendant lequel les éprouvettes sont maintenues totalement dans l’eau

Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s'appliquent :

d : Diamètre des éprouvettes soumises à l'essai, exprimé en centimètres ;

h : Hauteur des éprouvettes soumises à l'essai, exprimé en centimètres ;

w : Masse volumique de l'eau, exprimée en grammes par centimètre cube ;

V0 : Volume initial immédiatement après démoulage de l'éprouvette, exprimé en centimètres cubes ;

V1 : Somme du volume final de l'éprouvette après immersion et du volume de l'ensemble élastiques + bande deconfinement, exprimée en centimètres cubes ;

V2 : Volume de l'ensemble élastiques + bande de confinement, exprimé en centimètres cubes ;

V3 : Volume final de l'éprouvette après immersion, exprimé en centimètres cubes ;

Gv : Gonflement volumique de l'éprouvette après maturation, exprimé en pourcentage ;

Rit : Résistance à la traction indirecte, exprimée en méga pascals ;

dOPN : Masse volumique sèche à l’Optimum Proctor Normal ;

wOPN : Teneur en eau à l’Optimum Proctor Normal ;

m1 : Masse déjaugée de l’ensemble déterminée par pesée hydrostatique ;

m2 : Masse à l’air libre de l’ensemble « éprouvette + bandes de confinement + élastiques » après immersion.

4 Principe de l’essai

L'essai consiste à accélérer les phénomènes de prise hydraulique et les gonflements éventuels par application deconditions particulières de cure (temps de cure, températures et immersion) conformément aux modalitésindiquées aux articles 6 et 7 du présent document.

4.1 Cas des matériaux traités à la chaux seule

Pour ce type de traitement, l'essai se limite à évaluer le gonflement volumique pouvant éventuellementse développer.

4.2 Cas des matériaux traités avec des liants hydrauliques éventuellement associés à dela chaux

Pour ce type de traitement, l'essai consiste d'une part à évaluer le gonflement volumique pouvant apparaîtreet d’autre part à mesurer la résistance mécanique par un essai de traction indirecte.

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5 Appareillage

Il comprend :

— un malaxeur, par exemple comme celui proposé dans la norme NF P 94-093 permettant de réaliser unmélange homogène du matériau avec le ou les produits de traitement considérés ;

— une presse, utilisée pour la confection des éprouvettes, telle que définie dans la norme NF EN 13286-53 ;

— un ensemble de moulage comprenant (voir Figure 1) :

- un contre-moule ;

- deux pistons de compactage ;

- cinq étuis (au minimum) ;

- une paire de demi-coquilles d'espacement comme définies dans le Tableau 2 de la NF EN 13286-53 ;

- un dispositif thermostatique permettant de conserver à 40 °C 2 °C un volume d'eau suffisant pour uneimmersion totale des éprouvettes soumises à l'essai ;

- un ensemble de pesée hydrostatique des éprouvettes, s'adaptant sur une balance dont la précision estcompatible avec les exigences définies en 6.3 ;

- une presse utilisée pour l'écrasement des éprouvettes telle que définie dans la norme NF EN 13286-42 ;

— finalement les divers appareils et matériels courants suivants :

- au minium 3 bandes de confinement des éprouvettes, découpées dans un textile synthétique souple etperméable ; les dimensions d'une bande sont de 17 cm 1 cm de longueur et de 4,9 cm 0,1 cmde largeur ;

- bracelets élastiques ;

- pied à coulisse compatible avec les exigences définies en 6.3 ;

- chronomètre ;

- pierres poreuses, éponge ou papier absorbant, pelles, truelles, ciseaux.

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— 7 — PNM 13.1.176 : 2018

Légende

Les matières et les dimensions cotées, exprimées en millimètres, sont normatives

Figure 1 — Ensemble de moulage utilisé pour la confection des éprouvettes

1 Plateau supérieur de la presse

2 Piston supérieur

3 Contre-moule

4 Étuis

5 Piston inférieur

6 Coquilles d'espacement

7 Plateau inférieur de la presse

a) Ensemble de trois étuis disposés dans le contre-mouleen position de moulage

b) Détail d'un étui — Matière : Acier inox

c) Détail d'un piston — Matière : Acier mi-dur

d) Détail du contre moule — Matière : Acier mi-dur

e) Détail des demi-coquilles d'espacement — Matière : Acier mi-durProj

et de

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6 Mode opératoire

6.1 Confection des éprouvettes

6.1.1 Préparation et caractérisation du mélange

Les modalités du mélange dépendent :

— de paramètres choisis en fonction des données du chantier à savoir :

- nature des matériaux ;

- nature du ou des produits de traitement ;

- dosages envisagés ;

— de paramètres obligatoires pour la confection des éprouvettes à partir du mélange traité, définis par lesréférences Proctor déterminées à l’aide de la norme NF P 94-093 ou de la norme NF EN 13286-2 :

- masse volumique sèche égale à 96 % de dOPN ;

- teneur en eau comprise entre wOPN et wOPN +2 % de teneur en eau massique.

Les modalités en fonction des données du chantier étant choisies :

— éliminer par tamisage les éléments supérieurs à 5 mm ou 6,3 mm suivant la norme Proctor utilisée ;

— tracer la courbe Proctor du matériau traité au dosage en liant choisi en respectant en particulier les délaisdéfinis dans la norme NF P 94-093 entre l’introduction des produits de traitement et le compactage ;

— déterminer les références de moulage des éprouvettes indiquées ci-dessus (d = 96 % de dOPN etwOPN w wOPN+2 %).

Les paramètres obligatoires étant ainsi définis, fabriquer un nouveau mélange identique au précédent(mouture, matériau, nature et dosage du ou des liants) à une teneur en eau comprise entre wOPN et wOPN +2 %.

Ce nouveau mélange est destiné à la fabrication des éprouvettes.

6.1.2 Éprouvettes destinées à la mesure du gonflement

A partir du mélange défini en 6.1.1, mouler à l’aide de la presse de confection trois éprouvettes de diamètreD = 5 cm et de hauteur h = 5 cm à une masse volumique sèche de 96 % de la masse volumique sèche ProctorNormal. Le démoulage de chaque éprouvette doit être effectué immédiatement après la confection.

6.1.3 Éprouvettes destinées à la mesure du niveau de résistance

Confectionner trois éprouvettes comme indiqué pour les éprouvettes destinées à la mesure du gonflement,à la particularité près qu'elles sont moulées dans un étui tel que présenté à la Figure 1 et maintenues dans cet étuidurant les temps de cure et d’immersion.

6.2 Modalités d’expérimentation

6.2.1 Traitement à la chaux seule

Conserver les éprouvettes 3 j 4 h à 20 °C 2 °C et à plus de 90 % de degré hygrométrique (temps de cure) puisles immerger entièrement 7 j 4 h dans de l'eau maintenue 40 °C 2 °C (délai d’immersion).

6.2.2 Traitement avec un liant hydraulique éventuellement associé à la chaux

Dans le cas d'un traitement avec un liant hydraulique, conserver les éprouvettes 4 h 15 min à 20 °C 2 °Cet à plus de 90 % de degré hygrométrique (temps de cure) puis les immerger entièrement 7 j 4 h dans de l'eaumaintenue à 40 °C 2 °C (délai d’immersion).

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6.3 Manipulations, mesures et calculs

6.3.1 Détermination du gonflement

La mesure de ce paramètre est réalisée sur les éprouvettes non conservées en étui. Sa valeur est la moyennedes valeurs mesurées sur trois éprouvettes de la manière suivante :

— immédiatement après démoulage, procéder à la détermination du volume initial V0 de chacune des troiséprouvettes en mesurant au pied à coulisse à 0,1 mm près les cotes des diamètres d1, d2, d3 et hauteurs h1,h2 et h3 conformément à la Figure 2.

Le volume V0 (arrondi au dixième de centimètre cube le plus proche) est alors calculé d'après l'expression :

Figure 2 — Mode de détermination de V0

Après respect du temps de cure à 20 °C 2 °C et à plus de 90 % d'hygrométrie mentionnés en 6.2.1 et 6.2.2confiner l'éprouvette en l'entourant avec la bande textile, cette dernière étant plaquée sans contrainte excessivesur la surface latérale de l'éprouvette au moyen de deux ou trois bracelets élastiques.

Poser l'éprouvette ainsi préparée sur une pierre poreuse et immerger l'ensemble dans l'eau thermostatéeà 40 °C 2 °C. Déterminer le volume de l'éprouvette après un délai d'immersion de 7 j 4 h, à partir de peséeshydrostatiques, ou éventuellement par mesure au pied à coulisse si les états de surface et de déformation del’éprouvette le permettent.

NOTE La mesure du volume de l'éprouvette après des délais d'immersion de 4 h 15 min, 24 h 2 h est facultative maispeut apporter une contribution à l'interprétation des résultats de l'essai.

Les pesées hydrostatiques sont réalisées comme suit :

— après avoir retiré l’ensemble du bain thermostaté, procéder immédiatement à la mesure par peséehydrostatique de la masse déjaugée de l’ensemble ; soit m1 cette masse mesurée à 0,1 % près ;

— mesurer à l’air libre la masse de l’ensemble «éprouvette + bande de confinement + élastiques» aprèsavoir épongé délicatement l'eau de ruissellement superficiel ; soit m2 cette masse mesurée à 0,1 % de lamasse m1 près ;

V04---

d1 d2 d3+ +

3-------------------------------

2h1 h2 h3+ +

3-------------------------------=

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— calculer le volume de l'ensemble immergé V1, exprimé en centimètres cubes, qui est donné par l'expression :

— calculer le volume V2 de la bande de confinement et des bracelets élastiques. Pour mesurer ce volumeprocéder également par pesée hydrostatique en utilisant si nécessaire un lest pour entraîner ces éléments enimmersion et éventuellement pour décaler les pesées dans la plage de mesure optimale de la balance (comptetenu des faibles valeurs des masses respectives de la bande textile et des élastiques).

NOTE La détermination du volume de l'ensemble «bande textile + élastiques» peut être réalisée une fois pour toutes,à condition d'apparier la bande textile et les élastiques pour lesquels ce volume a été déterminé.

La connaissance de V0, V1, V2 permet alors de calculer le gonflement volumique de l'éprouvette expriméen pourcentage suivant la formule :

Dans le cas où les mesures après immersion sont effectuées au pied à coulisse, procéder comme suit :

— Retirer l’ensemble du bain thermostaté, retirer l’ensemble « bande textile + élastiques », éponger délicatementl’eau superficielle de l’éprouvette.

— Appliquer pour les mesures du diamètre et de la hauteur des éprouvettes le même processus que celui indiquéci-dessus lors de la détermination du volume de l’éprouvette immédiatement après démoulage et déterminerle volume V3.

— Calculer le gonflement volumique de l’éprouvette exprimé en pourcentage suivant la formule :

6.3.2 Détermination de la résistance en traction indirecte

La mesure de ce paramètre est réalisée sur les éprouvettes conservées en étui. Sa valeur est la moyenne desvaleurs mesurées sur trois éprouvettes de la manière suivante :

— après observation des délais et des modalités de conservation définies en 6.2.2, les trois éprouvettesconservées dans leur étui sont sorties du bain thermostaté et extraites de leur étui ;

— elles sont soumises à un essai de traction indirecte (compression diamétrale) conformément au processusdécrit dans la norme NF EN 13286-42 et on note la valeur de la résistance à la rupture.

7 Modalité alternative complémentaire

Dans le cas où l’application des temps de cure avant immersion de 4 h (ciment ou liant hydraulique routier) oude 3 j (chaux) s’avère indiquer après essai que le mélange est douteux ou inapte au traitement (suivant les seuilsde l’Annexe A), il est possible de procéder à un nouvel essai en observant un temps de cure avant immersionpouvant atteindre au maximum 7 jours.

Cette modalité alternative complémentaire peut être menée à la suite de la première série d’essais ou en parallèleavec celle-ci mais dans tous les cas il est impératif de mener le protocole décrit au § 6.

Le choix du nouveau temps de cure est laissé à l’appréciation de l’expérimentateur en fonction de sesconnaissances locales du comportement des matériaux étudiés.

Le résultat à l’issue de cette seconde série d’essai statuera définitivement sur l’aptitude ou non du mélange autraitement. Les conditions finales choisies par l’expérimentateur devront être indiquées dans le PV d’essai.

V1m2 m1–

w---------------------=

Gv

V1 V2– V0–

V0------------------------------------- 100=

Gv

V3 V0–

V0------------------- 100=

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— 11 — PNM 13.1.176 : 2018

8 Rapport d’essai

Le rapport d'essai doit indiquer pour chaque modalité retenue :

a) les éléments généraux relatifs à l'identification de l'organisme et de l'agent l'ayant exécuté ;

b) les dates de début et de fin d'exécution ;

c) la description du mélange :

1) identification du matériau selon la norme NF P 11-300 ;

2) localisation du prélèvement ;

3) identification du ou de(s) produit(s) de traitement et dosage(s) utilisé(s) ;

4) références Proctor du mélange, la courbe Proctor et les modalités de confections des éprouvettes (massevolumique et teneur en eau) ;

5) fraction utilisée pour l’essai ;

d) le temps de cure avant immersion en fonction de la nature du liant (chaux ou liant hydraulique) ;

e) les résultats des mesures et des calculs des valeurs de gonflement volumique (Gv) et le cas échéant de lavaleur de la résistance en traction indirecte (Rit) dans le cas d’un liant hydraulique ;

f) les conclusions de l'essai concernant l'aptitude au traitement du matériau avec le produit considéré parréférence (à défaut d'autres éléments) aux propositions de l'Annexe A ;

g) toutes autres observations pertinentes relevées durant l'exécution de l'essai.

Un exemple de rapport d’essai est présenté en Annexe B.

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PNM 13.1.176 : 2018 — 12 —

Annexe A

(informative)

Interprétation des résultats

Init numérotation des tableaux d’annexe [A]!!!Init numérotation des figures d’annexe [A]!!!Init numérotation des équations d’annexe [A]!!!

Les valeurs de gonflement volumique et de résistance en compression diamétrale obtenues au terme de l'essaipeuvent dans l'état des connaissances actuelles s'interpréter conformément aux propositions du Tableau 1.

Tableau A.1 — Critères de jugement de l'aptitude d'un sol à être traité à la chaux et/ou aux liants hydrauliques

Type de traitementAptitude du matériau

au traitement

Paramètres considérés

Gonflement volumique après immersion

pendant 7 j Gv en %

Résistance en tractionindirecte Rit en MPa

Traitement avec un liant hydraulique éventuellement

associé à la chaux

Adapté 5 0,2

Douteux 5 < Gv 10 0,1 Rit < 0,2

Inadapté > 10 < 0,1

Traitement à la chaux seule

Adapté 5

Paramètre non considéré pour le type de traitement du fait de la lenteur de la prise pouzzolanique

Douteux 5 < Gv 10

Inadapté > 10

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— 13 — PNM 13.1.176 : 2018

Annexe B

(informative)

Exemple de rapport d’essaiInit numérotation des tableaux d’annexe [B]!!!Init numérotation des figures d’annexe [B]!!!Init numérotation des équations d’annexe [B]!!!Init numérotation des tableaux d’annexe [C]!!!Init numérotation des figures d’annexe [C]!!!Init numérotation des équations d’annexe [C]!!!

ESSAI D'ÉVALUATION DE L'APTITUDE D'UN MATÉRIAU AU TRAITEMENT Réalisé selon la norme PNM 13.1.176 : 2018

Organisme ayant réalisé l'essai

IDENTIFICATION DE LA COMMANDE

Essai réalisé par :Dates de début

et de fin de l'essai

Matériau testé

Nature Classificationselon NF P 11-300Teneur en eau

ProvenanceLieu et mode

de prélèvement

N° ÉchantillonDate

de prélèvement

dOPN wOPN

Mélange

Teneur en eaudu matériau testé

Masse volumique

Nature du (des)produits(s) de traitement

Dosage(s)

Fraction utilisée 0 / 5 mm 0 / 6,3 mm

Modalité alternative complémentaire Temps de cure

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PNM 13.1.176 : 2018 — 14 —

Figure C.1 — Exemple de rapport d'essai

CONFECTION DES ÉPROUVETTES

Éprouvette n° 1 Éprouvette n° 2 Éprouvette n° 3

Teneur en eau

Masse volumiqueapparente (humide)

GONFLEMENTVOLUMIQUE

Éprouvette n° 1 Éprouvette n° 2 Éprouvette n° 3 MOYENNE

Mesuré après 4 hd'immersion 1)

Mesuré après 24 hd'immersion 1)

Mesuré après 7 jd'immersion

1) Facultatif

CARACTÉRISTIQUESMÉCANIQUES

Éprouvette n° 1 Éprouvette n° 2 Éprouvette n° 3 MOYENNE

Résistance en traction indirecte

APTITUDE DU MATÉRIAU AU TRAITEMENTAdapté Douteux Inadapté

OBSERVATIONS

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