f26
2
F26 Centre de recherches routières www.crr.be Essai de chargement à la plaque pour le contrôle du compactage en technique routière But Ce mode opératoire décrit un essai de chargement à la plaque destiné au contrôle de la qualité des matériaux routiers mis en œuvre (contrôles de compactage), ou de la qualité résiduelle d'une assise de route fatiguée. Bien que la méthode de mesure soit simple, il est parfois difficile d'analyser les résultats, qui se présentent sous forme d'une relation basée sur la théorie de l'élasticité, entre Ie tassement vertical du matériau et la pression appliquée sur la plaque (Figure 1). Dans la plupart des cas pratiques la relation pression-tassement n'est pas linéaire, un tassement permanent se produit au cours de la mise en charge, et une charge maximum existe au-dessus de laquelle Ie matériau se rompt par cisaillement. Cette évolution est d'autant plus lente que Ie matériau est mieux compacté et proche d'une teneur en eau optimale. Dans Ie cas d'un massif stratifié, l'épaisseur des couches faisant partie du système joue un rôle non négligeable, ce qui influence Ie choix du diamètre de la plaque de chargement. Le mode opératoire et l'exploitation des résultats des essais de chargement àa la plaque doivent tenir compte de tous ces phénomènes. Principe de l’essai L'essai est réalisé par chargement d'une plaque circulaire rigide de 200 cm 2 ou 750 cm 2 suivant la granularité du matériau testé. Les charges sont appliquées par paliers, le passage à la charge supérieure n'étant admis que lorsque la vitesse de déformation verticale du massif, mesurée par 3 comparateurs symétriquement disposés par rapport au centre de la plaque, est inférieure à une limite fixée. Figure 1 Diagramme de chargement à la plaque Précharge «zéro relatif» Tassement, h (mm) Tassement réversible au 1 er cycle Tassement réversible au 1 er cycle au 2 e cycle 1 er cycle RUPTURE 2 e cycle Déchargement Chargement Charge, P (MN/m 2 ) P m La courbe «pression, déformation» permet de calculer un coefficient de compressibilité ME caractérisant la couche intéressée: Après un déchargement jusqu'au niveau de la précharge, il est recommandé d'effectuer un second cycle et de déterminer la teneur en eau du matériau (Figure 2). ME = D . Δp / Δh D diamètre de la plaque Δp accroissement de la pression sur la plaque Δh accroissement du tassement de la plaque correspondant à Δp
description
Essai de chargement à la plaque pour le contrôle du compactage en technique routière
Transcript of f26
-
F26Centre de recherches routireswww.crr.be
Essai de chargement la plaque pour le contrle du compactage en technique routire
But
Ce mode opratoire dcrit un essai de chargement la plaque destin au contrle de la qualit des matriaux routiers misen uvre (contrles de compactage), ou de la qualit rsiduelle d'une assise de route fatigue.
Bien que la mthode de mesure soit simple, il est parfois difficile d'analyser les rsultats, qui se prsentent sous formed'une relation base sur la thorie de l'lasticit, entre Ie tassement vertical du matriau et la pression applique sur laplaque (Figure 1).
Dans la plupart des cas pratiques la relation pression-tassement n'est pas linaire, un tassement permanent se produit aucours de la mise en charge, et une charge maximum existe au-dessus de laquelle Ie matriau se rompt par cisaillement.Cette volution est d'autant plus lente que Ie matriau est mieux compact et proche d'une teneur en eau optimale.
Dans Ie cas d'un massif stratifi, l'paisseur des couches faisant partie du systme joue un rle non ngligeable, ce quiinfluence Ie choix du diamtre de la plaque de chargement.
Le mode opratoire et l'exploitation des rsultats des essais de chargement a la plaque doivent tenir compte de tous cesphnomnes.
Principe de lessai
L'essai est ralis par chargement d'une plaque circulaire rigide de 200 cm2 ou 750 cm2 suivant la granularit du matriautest. Les charges sont appliques par paliers, le passage la charge suprieure n'tant admis que lorsque la vitesse dedformation verticale du massif, mesure par 3 comparateurs symtriquement disposs par rapport au centre de laplaque, est infrieure une limite fixe.
Figure 1 Diagramme de chargement la plaque
Prcharge
zro relatif
Tassement,h (mm)
Tassementrversible au1er cycle
Tass
emen
t r
vers
ible
au 1
ercy
cle
au 2
ecy
cle 1er cycle
RUPTURE
2e cycleDchargement
Chargement
Charge, P (MN/m2)
Pm
La courbe pression, dformation permet de calculer uncoefficient de compressibilit ME caractrisant la coucheintresse:
Aprs un dchargement jusqu'au niveau de la prcharge,il est recommand d'effectuer un second cycle et dedterminer la teneur en eau du matriau (Figure 2).
ME = D .p / h
D diamtre de la plaquep accroissement de la pression
sur la plaqueh accroissement du tassement de
la plaque correspondant p
-
Personne de contact:
Patrick Tonn: 02 766 03 45, [email protected] Boulevard de la Woluwe 421200 Bruxelles
Etablissement reconnu par application de larrt-loi du 30.1.1947
Rfrence
Centre de recherches routires,Mode operatoire - Essai de chargement la plaque pour le contrle du compactage Mthode de Mesure CRR - MF 40/78, Centre de recherches routires, Bruxelles, 1978.
CRR, aot 2008
Figure 2 Situation d'un essai de chargement la plaque
Vue en plan
4D
4D
4D3D 3D
Bti de rfrence
Zone desprlvements
Plaque de chargement(de diamtre D)
Surface libre de toute surcharge
Camion de lestage
Plaque de D 2D 3D 4D
200 cm 16 cm 32 cm 48 cm 64 cm
31 cm 62 cm 93 cm 124 cm700 cm
2
2
Appuis du btide rfrence
Figure 3 Disposition d'un quipement in situ
Mode opratoire
Le mode opratoire recommand par Ie CRR est dtailldans la Mthode de Mesure CRR MF 40/78 [rf. 1].Sans innover l'essai, il attire l'attention des utilisateurs sur lesdtails d'excution qui rendent les rsultats fiables et donneun sens aux interprtations.
C'est ainsi qu'on passe en revue les caractristiques del'quipement (Figure 2), le choix de la plaque et la dispositionde l'quipement in situ (Figure 3), la mise en place de la plaqueen soignant les conditions de contact plaque/matriau.
Le critre de validit de l'essai compte tenu de la teneur eneau w du matriau est (w wp + 0,25 Ip).
On propose un double cycle de chargement en normalisantles paliers de mise en charge en fonction du type de matriauet de l'assise intresse.
Pour l'interprtation des rsultats, on normalise lesaccroissements de charge p entre lesquels on mesure letassement.
On propose de calculer le rapport m entre le coefficient decompressibilit du deuxime cycle et celui du premier cyle:m = ME2/ME1.
Une valeur leve de m s'explique par un compactageinsuffisant du matriau. Une faible valeur de m (m < 2)accompagne d'une faible valeur de ME indique unemauvaise qualit du matriau lui-mme (ou du sous-sol encas de couches minces).
Valeurs atteindre
En Belgique, le cahier des charges type exige au premiercycle de chargement, un coefficient de compressibilit de:
11 MN/m2 dans le corps des remblais,17 MN/m2 au sommet des remblais,35 MN/m2 en surface des sous-fondations,
110 MN/m2 en surface des fondations.
Marge derreur
Les mesures sont prcises:- les forces sont mesures avec une prcision de l'ordre
de 10 N;- les enfoncements sont mesurs avec une prcision de
l'ordre de 0,01 mm.Les difficults d'interprtation proviennent du faiblevolume de sol influenc par l'essai.La teneur en eau du sol influence fortement les rsultats;une faible augmentation de w fait diminuer fortement ME.
