Royaume du Maroc

Ministre de l'quipement et de

Transport

L'institut suprieur des travaux

Publics Marrakech-

Stage du mois de juillet 2006

Encadr par Mr : Etabli par :

MUSTAPHA AIT ALI YASSINE EL MOUDENE

SOMMAIRE

INTRODUCTION

REMERCIEMENT

PRESENTATION DU LABORATOIRE

LES ESSAIS DE RECONNAISSANCE DES SOLS ET DES GRANULATS:

*l'analyse granulomtrique

*l'quivalent de sable

*les limites d'atterberg

*l'quivalent de sable 10% des fines

*l'essai Los Angeles

*l'essai Micro deval

LES ESSAIS RELATIFS AUX CHAUSSEES:

*essai Duriez

*essai Marshall

LES ESSAIS SUR LES LIANTS HYDROCARBONES:

-les essais sur les bitumes purs:

*pntrabilit l'aiguille

*dtermination de la densit mthode de picnomtre

*mesure de ductilit

*dtermination du point de ramollissement

*point d'clair et point du feu

*dtermination de la perte de masse

-les essais sur les bitumes fluidifis

* densit relative

*la pseudo-viscosit

*distillation fractionne

-les essais sur les mulsions de bitume

*teneur en eau

*homognit par tamisage

*indice de rupture

*charge des particules

*pseudo-viscosit ENGELER

*adhsivit

-Extraction des bitumes

-les essais de gotechnique:

*essai de cisaillement rectiligne

*essai oedomtrique

*essai de permabilit

*essai d'analyse granulomtrique par sdimentation

Conclusion

Dans le domaine du gnie civil l'identification du sol d'appuis et les matriaux utiliss dans la construction et la dtermination de leurs caractristiques ainsi,que leur control chaque phase de la ralisation d'un projet est une tache indispensable pour le bon fonctionnement et durabilit de l'orage et la route instruite .le laboratoire est une entit charg de raliser tous es tau soit pour le compte du matre d'orage soit pour le compte de l'entrepris. Etant l'un des jeunes laboratoires dans notre pays le importe un personnel assez expriment dans la matire (ingnieurs techniciens) aussi un bon quipement ncessaire pour la ralisation des essais dans les bonnes conditions.

Dans ce qui suit j'ai essay de donner les dtails sur les diffrents essais effectus par le laboratoire sur les matriaux apports des chantiers dans lesquels le L3E opre.

Enfin c'tait une agrable exprience assez enrichissante et complmentaire la formation subiteAu sien de l'institut suprieur des travaux publics de MARRAKECH.

Je vous prsenter mes remerciements tous ceux qui m'ont setenus de prs ou de loin durant la priode de mon stage. Je tenue remercier vivement tout le personnel du laboratoire L.3.E pour leur sympathie patience,

Comprhension et leurs aides et prcieux conseils concernant les taches effectues au sein du laboratoire.Je veux remercier aussi monsieur le directeur de l'institut suprieur des travaux publics Marrakech, et tout le personnel de l'administration.J'espre que ce travail, sera au niveau des attentes.

L.3.E (laboratoire d'expertises, d'tudes et d'essais) est un laboratoire qui a t fond en Mars 2000 et qui uvre dans le secteur du gnie civil et de l'industrie.Gologie-gotechique.Btiments.

Routes et V.R.D

Barrages et ouvrages hydraulique, etc.L3E est dot d'un potentiel humain et matriel qui lui permet de contribuer au dveloppement de la qualit et du service dans le domaine du gnie civil et de l'industrie, ce qui lui a valu d'tre class

Parmi l'lite des laboratoire nationaux.

LES ESSAIS DE

RECONNAISSANCE

DES SOLS

ET DES GRANULATS

Dfinition :

L'analyse granulomtrique d'un sol est caractristique particulire qui permet une classification des roches meubles afin d'obtenir la courbe granulomtrique. Dans le terrain, un prlvement pralablement pes est pass dans une srie de tamis de maille carre de plus en plus petite ( la raison granulomtrique gale 1.25.

Principe de l'essai:

L'essai consiste fractionner au moyen d'une srie de tamis un matriau en plusieurs classes granulaires de tailles dcroissantes .Les dimensions de mailles et le nombre des tamis sont choisis en fonction de la nature de l'chantillon et la prcision attendue.

Appareillages :Etuve ventile rgl 105C-Un dispositif de lavage

- Brosse

-Balance lectrique-Tamis dont l'ouverture est conforme la norme Prparation de l'chantillon pour essai:

L'chantillon doit tre prpar suivant les prescriptions de la norme:lamasse de l'chantillon pour essai doit tre suprieur 0.2D, avec D la plus grande dimension spcifie en (mm) Excution de l'essai:-Dtermination de la masse sche de l'chantillon soumis l'analyse granulomtrique .L'essai s'effectue sur le matriau la teneur en eau laquelle il se trouve avant l'analyse pour viter le schage. Il est donc prpar deux chantillons pour essai.

L'un de masse Mh1 pour dterminer lamasse de l'chantillon soumis l'analyse granulomtrique, et l'autre de masse Mh pour effectuer l'essai.

Schage l'tuve jusqu' constante du premier chantillon Mh1 et peser, soit Ms1 sa masse sche.La masse sche (Ms)de l'chantillon soumis l'analyse granulomtrique est calcule de la manire suivante : Ms=Ms1/Mh1.Mh-Lavage : Dans le cas de matriaux particulirement argileux, l'chantillon est tremp pralablement au lavage, pendant plusieurs heures.

L'chantillon humide, avec ventuellement les eaux de trempage est vers sur un ou plusieurs tamis de dcharge protgeant le tamis de lavage .La maille du tamis de lavage correspond la plus petite maille de la colonne utilise lors du tamisage.

Les pourcentages des passants cumuls l'axe des ordonnes, les ouvertures des tamis sont rapports sur l'axe des abscisses, permet de tracer la courbe granulomtrique qui doit tre l'intrieur du fuseau dtermin par la norme pour tre conforme.

NOTE:

-Pour les gravettes G1et G2 on procde au calcul de coefficient d'aplatissementen passant chaque refus du tamis de maille carr par la grille correspondante.

-Pour les matriaux de classe GNF on calcule l'indice de concassage, cette opration s'effectue tout simplement sur le refus cumul du tamis 6.3 mm en isolant les fractions concasss et fractions non concasss.

Dfinition : L'essai d'quivalent de sable, permettant de mesurer la propret du sable est effectu sur la fraction d'un granulat passant par le tamis 5 mm.Il rend compte globalement de la quantit et de la qualit des lments fins, en exprimant un rapport conventionnel volumtrique entre les lments sableux qui sdimentent et les lments fins qui floculent.

La valeur d'quivalent de sable est le rapport, multipli par 100, de la hauteur de la partie sableuse sdimente, la hauteur totale du floculat.

Appareillage: -Tamis de 5 mm -Rcipient de pese -Balance

-Chronomtre -Rgle de 500 mm - Eprouvettes cylindriques et transparentes en matire plastique, chaque prouvette porte des traits de repres gravs 100 mm et 380mm de la base.

-Un piston constitu par : un tige - un embase - un manchon - un poids fix l'extrmit.

-Un tube laveur en cuivre muni d'un robinet -Un flacon transparent en plastique d'environ 5l plac 1m au dessus de la table de travail.

-Un tube en plastique reliant le siphon avec le tube laveur.

-Un entonnoir.

-Un agitateur lectriqueLa solution lavant est prpare en prenant 125g d'un solution avec 5l de l'eau distille.

Prparation de l'chantillon pour essai:

L'chantillon doit tre passer par le tamis 5 mm, sur celui-ci procder la prparation d'un chantillon pour la dtermination de la teneur en eau.

Donc la masse de l'chantillon pour essai est : 120(1+w/100 Excution de l'essai:La solution la vante ayant t siphonne dans l'prouvette cylindrique jusqu'au premier trait(100mm),verser soigneusement l'aide de l'entonnoir dans l'prouvette la masse de prise d'essai puis frapper fortement la base de l'prouvette avec la paume de la main afin de dgager les bulles d'air et favoriser le mouillage de l'chantillon.

laisser reposer 10 minutes, la fin de cette priode boucher l'prouvette avec le bouchon en caoutchouc puis fixer l'prouvette sur l'agitateur lectrique, puis mettez l'prouvette en position verticale sur la table d'essai.

En descendant le tube laveur dans l'prouvette rincer les parois de l'prouvette avec la solution lavant, puis enfoncer le tube jusqu'au fond de l'prouvette, faire remonter les lments argileux, tout en maintenant l'prouvette en position verticale, en procdant de la manire suivante : remonter lentement et rgulirement le tube laveur. Lorsque le niveau du liquide atteint 380mm, relever le tube laveur, arrter l'coulement ds la sortie du tube laveur.

Laisser reposer pendant 20 minutes, au bout de ces 20 minutes, mesurer l'aide de la rgle la hauteur h1 du niveau suprieur du floculat par rapport au fond de l'prouvette.

Mesurer galement la hauteur h2 du niveau suprieur de la partie sdimente par rapport au fond de l'prouvette.

Descendre le piston tar doucement dans l'prouvette , jusqu'au ce qu'il repose sur le sdiment.

Lorsque l'embase du piston repose sur le sdiment, bloquer le manchon, coulissant sur la tige du piston Introduire la rgle dans l'encoche du manchon, faire venir buter le zro contre la face infrieure de tte du piston.

On recommence les mmes oprations pour la deuxime prise d'essai.

L'quivalent de sable est donn par la formule : Es=100.h2/h1.

L'quivalent de sable visuel : Esv=100.h2/h1La dtermination portant sur les chantillons, la propret du sable est la moyenne des deux valeurs obtenues.

Limites de liquidit: -prparation du sol

Une masse du matriau passe par le poste de lavage au tamis 400m.Aprs une dure de dcantation d'au moins 12h, l'eau claire est siphonn sans entraner de particules solides, cette masse passe l'tuve pour tre bien sche.

-Essai de pntration :-S'assurer que la pointe du cne est propre

-Malaxer sur la plaque de marbre la totalit du masse pour obtenir une pte homogne.

-Remplir le rcipient avec une partie de cette pte au moyen d'une spatule en vitant les bulles d'air .Araser avec un couteau afin d'obtenir une surface lisse et plane.

-Mettre en place le rcipient et ajuster la position de la pointe du cne au centre de la surface du rcipient.

-Librer le cne et le laisser s'enfoncer dans le sol pendant 5secondes puis le bloquer, noter sa nouvelle position.

-Effectuer un prlvement de sol dans le rcipient, dans la zone de pntration du cne, cette prise est placer dans une tare de masse connue pese puis introduite l'tuve pendant 5 minutes et mesure de sa teneur en eau.

L'opration est effectue au moins 4 fois sur la mme pte mais avec une teneur en eau qui diffre pour chaque essai .Les enfoncements du cone doivent encadrer 17mm, tre situer entre 12mm et 25mm et l'cart entre deux valeurs conscutives doit tre entre 2mm et 5mm.

La limite de liquidit est la teneur en eau qui correspond un enfoncement de 17 mm La limite de plasticit On se sert de la mme pte, on forme une boulette qu'on fait amincir sur la plaque de marbre jusqu' ce qu'elle se brise en petits boudins.

Si ces boudins se brisent un diamtre =3mm, on prlve un chantillon de ces boudins et on dtermine leur teneur en eau .On se contente de 2 essais. On prend la moyenne de ces 2 valeurs c'est la limite de plasticit.

Donc l'indice de plasticit d'un sol : Ip=Wl-Wp-Wl : limite de liquidit-Wp: limite de plasticit

Cet essai est effectuer sur un sable qui contient une quantit remarquable des lments fins.

Prparation de l'chantillon pour essai: Tamisage d'un chantillon de sable au tamis 2mm et dtermination de sa teneur en eau.

Prlvement d'une autre masse Mh2 qui passe par le poste de lavage au tamis 0.08mm, aprs tuvage on obtient Ms.

On calcule le pourcentage des fines par la relation suivante :

Ms (100+w)

f = 100 - __________

Mh2

et Msc =120-1200/fMsc = masse du sable correcteur-Si f 0.630mm : A = 0.1 (m2-m1).

(g /100g d'mulsion)

La teneur en particules de 0.160 0.630mm : B = 2 (m4-m3).

( g /100g d'mulsion)

1) Dfinition :

La pseudo viscosit est le temps d'coulement en secondes, de 200ml d'mulsion dans un appareillage et des conditions normalises.

2) Appareillage :

Viscosimtre muni d'un rcipient au centre de sa base se situe un orifice permettant l'coulement d'mulsion.

Obturateur pour empcher l'coulement d'mulsion.

Eprouvette en verre prsentant un ballon en bas et l'autre au milieu et des graduations correspondantes 100 et 200 ml.

Chronomtre.

Tamis 0.160mm.

Bain d'eau l'intrieur du viscosimtre chauff et muni d'un agitateur pour faciliter l'coulement.

3) Mode opratoire :

a) Prparation de l'chantillon :

Procder d'abord au tamisage de l'mulsion au tamis 0.160mm, puis prlever une quantit de plus que 200ml environ pour raliser l'essai.

b) Excution de l'essai :

Nettoyer le rcipient du viscosimtre, fermer l'orifice l'aide de l'obturateur ensuite remplir le rcipient avec la prise d'essai de l'chantillon prlev.

L'obturateur tant en position verticale, agiter le bain et placer l'prouvette sous l'orifice du rcipient, relever l'obturateur en haut en le maintient en position verticale. Dclancher le chronomtre l'instant ou l'mulsion commence s'couler. Noter le temps d'arrive d'mulsion la graduation 100ml sans arrter ni le chronomtre ni l'coulement de l'mulsion.Quand l'mulsion atteint 200ml noter le temps en secondes et arrter l'coulement.

4) Expression des rsultats :

La pseudo viscosit ENGELER est le rapport du temps d'coulement de 200ml d'mulsion un temps d'coulement de 100ml. 2) Dfinition :

L'adhsivit est la surface des granulats revtue par rapport la surface totale de ces granulats.

3) Appareillage :

Bcher bec en verre.

Etuve.

Spatule.

4) Mode opratoire :

a) Prparation de l'chantillon :

Peser 100g des granulats aprs schage l'tuve 135c, puis peser 8g d'mulsion pass par le tamis 0.160mm.

b) Excution de l'essai :

Mettre la quantit pese des granulats dans le bcher, puis ajouter 8g d'mulsion pass par le tamis 0.160mm, faire entrer le bcher l' tuve durant 5min, aprs mlanger l'aide de la spatule pour que tous les granulats seront enrobs par le liant. Faire retourner l'tuve une nouvelle fois pendant 4h, puis ajouter de l'eau sur le mlange et laisser l'tuve pendant 20h.

4) Expression des rsultats :Aprs la priode de 20h, dterminer visuellement le pourcentage des granulats enrobs par l'mulsion.

1) Dfinition :

La teneur en eau des mulsions est la quantit d'eau contenue dans une mulsion de bitume.

2) Appareillage :

Ballon en verre muni d'un bouchon.

Rfrigrant eau.

Tube en verre gradu en ml.

Eprouvette en verre gradue.

Appareil chauffant.

3) Mode opratoire :

a) Prparation de l'chantillon :

Prendre une quantit de talc et l'homogniser dans l'prouvette avec 70ml du tolune, puis peser 40g d'mulsion pass par le tamis 0.160mm. Verser la solution avec l'mulsion dans un ballon en verre et malaxer le tous. b) Excution de l'essai:Fixer le ballon sur l'appareil chauffant, aprs un temps de chauffage l'eau et la solution (talc + tolune) commencent s'vaporer jusqu' constance de volume d'eau dans le tube en verre gradu. Noter le volume d'eau recueilli sur le tube.4) Expression des rsultats:

La teneur en eau est donc :

Volume d'eau recueilli (ml)

__________________________ 100

Masse de la prise d'essai

5)La teneur en diluants ptroliers : Chauffer 40g d'mulsion l'tuve jusqu' ce que la teneur en eau et la teneur en diluants disparaissent et mesurer le pourcentage du bitume rest.

La teneur en diluants ptroliers = 100 (pourcentage de l'eau + pourcentage de bitume).

1) Principe de l'essai : L'essai consiste extraire le bitume du gravette pour dterminer le pourcentage de bitume utilis dans le mlange.

2) Appareillage :

Cartouche en polystre.

Etuve.

Appareil KUMAGAWA.

Srie de tamis.

3) Mode opratoire :

Peser d'abord le poids de la cartouche sec aprs tuvage soit MC.

Remplir le cartouche avec l'chantillon et peser la masse (Me + MC), puis passer la cartouche avec son contenu l'tuve pour tre schera.

Aprs schage l'tuve peser l'chantillon sec + cartouche (MS + MC), ensuite conclure la masse de l'chantillon sec.

Laver le matriau sec au tamis 0.08mm et passer directement l'tuve, aprs tuvage on procde l'analyse granulomtrique.

4) Expression des rsultats :

La teneur en bitume : B = [(Me + MC) (MS + MC)] 100/MS.

Calcul de modle de richesse :

B K =

5 2.65/MVRg

= (135f) + (12m) + (2.2s) + (0.2g)

f : % des lments 6.3mm.

MVR : Masse volumique relle du mlange minrale (g/cm3).

LES

ESSAIS

DE

GEOTECHNIQUE

1) Principe de l'essai :

L'essai s'effectue sur une prouvette de sol plac dans une boite de cisaillement constitue de 2 demi boites indpendantes. Le plan de sparation des 2 demi boites constitue un plan de glissement. Il consiste :

appliquer sur la face suprieure de l'prouvette un effort vertical (N) maintenu constant pendant toute la dure de l'essai.

Produire aprs consolidation de l'prouvette sous l'effort (N) un cisaillement dans l'prouvette en imposant un dplacement relatif. Mesurer l'effort horizontal de cisaillement (T) correspondant.

2) Appareillage :

L'appareillage spcifique l'essai comprend :

Le bti.

La boite de cisaillement.

Le dispositif d'application de l'effort normal sur l'prouvette.

Le systme de mesurage des efforts des dplacements et du temps.

Le dispositif produisant le dplacement relatif horizontal entre les deux demis boites.

Un balance.

Une tuve de dessiccation temprature rglable.

Les outils ncessaires au dcoupage et la prparation des prouvettes.

Un chronomtre.

3) Mode opratoire a) Prparation des prouvettes :

Dans ces conditions, le matriau essay a des lments dont la dimension maximale est infrieure 5mm dans le cas de la boite de 6cm de cote.

b) Sols reconstitus aprs compactage :Tailler les prouvettes de telle sorte que les dimensions de la section droite de l'prouvette soient ajustes.

Peser l'chantillon et mesurer sa hauteur, placer une plaque drainant dans le fond du demi boite infrieure.

Introduire l'prouvette dans les 2 demis boites solidarises au pralable.

c) Ralisation de l'essai :

L'essai comporte le cisaillement d'au moins 3 prouvettes de mmes dimensions, cisailles la mme vitesse mais soumises des efforts diffrents.

*choix de l'effort vertical appliquer :

L'effort vertical (N) est dtermin en fonction des contraintes normales v0 :

Si 'v0 >100 on applique les efforts suivantes : 100KPa ; 200KPa ; 300KPa.

Si 'v0