133099620-E05-Proctor

Car arac acttér istiqu que es de compac acttag age e Essai Ess ai Pro Proct ctor or –P9 P94-09 4-093  3 

Intr ntroducti oduction on - Courbe PROCTOR Proctor a montré que pour un matériau donné ( sol traité ou non , GNT, GC ) et pour une énergie de compactage d'intensité donnée, il existait une teneur  en eau dite « teneur en eau eau opti optimale male Proct Proctor or : W OP » pour laquelle le processus de compactage permettait l'obtention d'une compacité maximale donc d'une porosité minimale.

ád

Cette compacité maximale est caractérisée par une « masse volumique apparente sèche maximale : á d OP ».

ád

WOP

OP

W

Explication du phénomène : l'eau sert plus ou moins de lubrifiant ce qui facilite la mise en place des grains.

Déter éterm minat natiion des car aractér actériisti stiques ques de compacta pactage ge «PROCTOR »

Objectif et princi pr incipe pe de l'essai PROCTO PROCTOR R On cherche à déterminer, pour un matériau donné et pour un compactage d'intensité donnée, ce que l'on nomme les « caractéristiques de compactage Proctor » ; c'est à dire le point de la courbe caractérisé par une masse volumique apparente sèche en place maximale et sa teneur en eau correspondante. Pour cela, on compacte des échantillons à diverses teneurs en eau et on détermine les masses volumiques sèches correspondantes. On porte ensuite les résultats sur un graphique et on fait passer une courbe au mieux par les points trouvés.

Matériel spécifique

Les compacteurs ou dames Dame PN pour Proctor Normal PM pour Proctor Modifié

Diamètre

Masse

Hauteur de chute

Énergie par coup

s

å 51 mm

2,490 kg

305 mm

7,450 J

s

å 51 mm

4,535 kg

457 mm

20,331 J

Diamètre

Hauteur

Volume

s

å 101,6 mm

117 mm

0,949 dm³

s

å 152 mm

152 – 36 = 116 mm

2,105 dm³

Les moules Moule PROCTOR CBR + disque d'espacement de 36 mm

Le choix du moule se fait selon la dimension Dmax des plus gros éléments du matériau :

Si : Dmax T 5 mm

Emploi du moule PROCTOR ou CBR

Si : 5 < Dmax T 20 mm

Emploi du moule CBR Si le refus à 20 mm est inférieur à 30% ; on emploi le moule CBR On écrête le sol à 20 mm ; les résultats devront être corrigés ( voir annexe A de la norme ) s Si le refus à 20 mm est supérieur à 30% l'essai perd sa signification. Toutefois , il reste valide si l'on cherche simplement à déterminer l’état hydrique. s

Si : Dmax > 20 mm

Réalisation de l'essai

Préparation des échantillons ) Le matériau à étudier doit être partiellement asséché pour que sa teneur en eau soit inférieure à la teneur en eau optimale :

Conduite de l'essai ) Assemblage du moule : socle, corps, rehausse et lubrification des parois. ) Placer le disque d'espacement si le moule choisi est le moule CBR. ) Introduire éventuellement un disque de papier pour faciliter le démoulage.

Couche 3

) Peser et introduire la 1ére couche de matériau. ) La compacter selon le processus choisi : 25 ou 55 coups par couche.

Couche 2

) Mesurer la hauteur de la couche compactée : corriger éventuellement la quantité de matériau à introduire pour les couches suivantes.

Couche 1

) Faire de même pour les autres couches : 3 ou 5 couches.

Disque 36 mm

) Après compactage ôter la rehausse ; le matériau doit dépasser de 1 cm maximum, si ce n'est pas le cas il faut recommencer avec de nouvelles quantités par couche.

) Araser à la règle sans décompacter le matériau Si des éléments sont enlevés lors de cette opération, il faut combler les vides produits avec des éléments plus fins. ) Peser alors l'ensemble du moule et du matériau humide compacté : MTH. ) Démouler ensuite l'éprouvette et peser le moule vide : MT. ) Prélever une partie représentative de l’éprouvette pour déterminer sa teneur en eau : W%. ) La teneur en eau se mesure soit par étuvage soit par la méthode de la poêle à frire. ) On peut aussi mesurer la teneur en eau sur la totalité de l’éprouvette mais le temps de réponse est assez long.

Masses volumiques ) En déduire la masse volumique apparente du matériau compacté : ) Ainsi que sa masse volumique apparente sèche : á

d=

á

1A W%

á =

MTHB MT ¦kg/mª§ V MOULE

¦kg/mª§

COURBE DE SATURATION Considérons un échantillon de matériau compacté selon un processus Proctor. Il est constitué d’une fraction solide, d’une fraction liquide et d’une fraction gazeuse. Cet échantillon est caractérisé par sa masse volumique apparente sèche : ρd ( point 1 )

Quelle serait sa masse volumique apparente sèche s’il était en état de saturation hydrique : ρd SAT ( point 2 ). Cela correspond à la valeur ( limite ) de la masse volumique apparente sèche qu’il serait possible d’atteindre en compactant le matériau jusqu’à l’élimination totale de l’air interne ( limite de l’expulsion de l’eau ). Soit ρs la masse volumique réelle du matériau.

1 ád ád

Air : A

2

SAT

1

C  o   u  r   b  e   d    e   s  a   t  u   r  a   t  i    o  n  

2

Eau : W

Eau : W

Solide : S

Solide : S

Sol compacté

Sol compacté

Laboratoire TERRASSEMENT - LET Les Marcs d'Or - DIJON

STS TRAVAUX PUBLICS - Patrick ORSOLA

Déter mination des caractéristiques de compactage - ESSAI PROCTOR - P94-093 Matériau : Classe :

2300

Opérateur : Date :

2250

Refus à 5 mm :

q

Proctor NORMAL

q

Moule PROCTOR

Refus à 20 mm :

q

Proctor MODIFIE

q

Moule CBR + disque de 36 mm

2200 2150

Points    u    a    e    n    e    r    u    e    n    e     T    e    e    u    h    q    c     i     è    m   s    u    e     l    o    t    v    n    e    e    r    s    a    s    p    a    p     M   a

N°1

Fraction humide avec contenant Fraction sèche avec contenant Co nten an t s eu l

g

W

%

   e    e    u    h    q    c     i     è    m   s    u    e     l    o    t    v    n    e    e    r    s    a    s    p    a    p     M   a

N°3

N°4

Sr = 100% - ρ s = 2700 kg/m 3

N°5

2100

g

2050

g     3

Matériau humide avec moule Moule seul

g g

Volume du moule

dm 3

ρd

kg/m 3

Points    u    a    e    n    e    r    u    e    n    e     T

N°2

Sr = 100% - ρ s = 2650 kg/m 3

N°6

Fraction humide avec contenant Fraction sèche avec contenant Co nten an t s eu l

g

W

%

Matériau humide avec moule Moule seul Volume du moule ρd

OPTIMUM  PROCTOR 

N°7

N°8

N°9

g

N°10

   m     /    g     k    n    e    e     h    c     è    s    e     t    n    e    r    a    p    p    a    e    u    q     i    m    u     l    o    v    e    s    s    a     M

2000 1950 1900 1850 1800 1750

g

1700

g

1650

g

1600

dm 3 kg/m

3

1550

Teneur en eau Optimum Proctor  OMasse volumique apparente sèche

WOP ρ d OP

1500 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 11% 12% 13% 14% 15% 16% 17% 18% 19% 20% Teneur en eau de compactage

Laboratoire TERRASSEMENT - LET Les Marcs d'Or - DIJON

STS TRAVAUX PUBLICS - Patrick ORSOLA

Détermination des car actéristiques de compactage - ESSAI PROCTOR - P94-093 - ETATHYDRIQUE Matériau : Argi le de Mornaguia Classe : A1

Opérateur : Formateurs GC Date : janvier 2003

Refus à 5 mm ≈ 10%

ý

Proctor NORMAL

ý

Moule PROCTOR

Refus à 20 mm ≈ 0 %

¨

Proctor MODIFIE

¨

Moule CBR + disque de 36 mm

Points    u    a    e    n    e    r    u    e    n    e     T    e    e    u    h    q    c     i     è    m   s    u    e     l    o    t    v    n    e    e    r    s    a    s    p    a    p     M   a

Fraction humide avec contenant Fraction s che avec contenant

g g

Co nten an t s eu l

g

W

%

Matériau humide avec moule

g

Moule seul

g

Volume du moule

dm 3

ρd

kg/m 3

Points

N°2

N°3

N°4

N°5

1364 1279 438 10,1% 7828 6031 0,949 1720

1579 1461 438 11,5% 7968 6031 0,949 1830

1341 1237 438 13,0% 8048 6031 0,949 1881

1550 1409 438 14,5% 8051 6031 0,949 1859

1246 1132 438 16,4% 8007 6031 0,949 1788

N°8

N°9

1158 1000 0 15,8% 5505 3507 0,949 1818

1178 1000 0 17,8% 5418 3507 0,949 1709

Teneur en eau Optimum Proctor        P PROCTOR  OMasse volumique apparente sèche

WOPN

   u    a    e    n    e    r    u    e    n    e     T    e    e    u    h    q    c     i     è    m   s    u    e     l    o    t    v    n    e    e    r    s    a    s    p    a    p     M   a

g g

Co nten an t s eu l

g

W

%

Matériau humide avec moule

g

Moule seul

g

Volume du moule

dm 3

ρd

kg/m 3

OPTIMUM 

2150

N°1

N°6

Fraction humide avec contenant Fraction sèche avec contenant

1146 1035 438 18,6% 7954 6031 0,949 1709

N°7

ρ d OPN

2200

N°10

2100 2050 2000     3

   m     /    g     k    n    e    e     h    c     è    s    e     t    n    e    r    a    p    p    a    e    u    q     i    m    u     l    o    v    e    s    s    a     M

1950 1900 1850 1800 1750 1700 1650 1600 1550

13,4% 1880

1500 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 11% 12% 13% 14% 15% 16% 17% 18% 19% 20% Teneur en eau de compactage

Laboratoire TERRASSEMENT - LET Les Marcs d'Or - DIJON

STS TRAVAUX PUBLICS - Patrick ORSOLA

Détermination des car actéristiques de compactage - ESSAI PROCTOR - P94-093 - ETATHYDRIQUE Matériau : Argi le de Mornaguia Classe : A1

Opérateur : Formateurs GC Date : janvier 2003

Refus à 5 mm ≈ 10%

ý

Proctor NORMAL

ý

Moule PROCTOR

Refus à 20 mm ≈ 0 %

¨

Proctor MODIFIE

¨

Moule CBR + disque de 36 mm

Points    u    a    e    n    e    r    u    e    n    e     T    e    e    u    h    q    c     i     è    m   s    u    e     l    o    t    v    n    e    e    r    s    a    s    p    a    p     M   a

Fraction humide avec contenant Fraction s che avec contenant

g g

Co nten an t s eu l

g

W

%

Matériau humide avec moule

g

Moule seul

g

Volume du moule

dm 3

ρd

kg/m 3

Points

N°2

N°3

N°4

N°5

1364 1279 438 10,1% 7828 6031 0,949 1720

1579 1461 438 11,5% 7968 6031 0,949 1830

1341 1237 438 13,0% 8048 6031 0,949 1881

1550 1409 438 14,5% 8051 6031 0,949 1859

1246 1132 438 16,4% 8007 6031 0,949 1788

N°8

N°9

1158 1000 0 15,8% 5505 3507 0,949 1818

1178 1000 0 17,8% 5418 3507 0,949 1709

Teneur en eau Optimum Proctor        P PROCTOR  OMasse volumique apparente sèche

WOPN

   u    a    e    n    e    r    u    e    n    e     T    e    e    u    h    q    c     i     è    m   s    u    e     l    o    t    v    n    e    e    r    s    a    s    p    a    p     M   a

g g

Co nten an t s eu l

g

W

%

Matériau humide avec moule

g

Moule seul

g

Volume du moule

dm 3

ρd

kg/m 3

OPTIMUM 

2150

N°1

N°6

Fraction humide avec contenant Fraction sèche avec contenant

1146 1035 438 18,6% 7954 6031 0,949 1709

N°7

ρ d OPN

2200

N°10

2100 2050 2000     3

   m     /    g     k    n    e    e     h    c     è    s    e     t    n    e    r    a    p    p    a    e    u    q     i    m    u     l    o    v    e    s    s    a     M

1950 1900 1850 1800 1750 1700 1650 1600 1550

13,4% 1880

1500 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 11% 12% 13% 14% 15% 16% 17% 18% 19% 20% Teneur en eau de compactage