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Rapport Moise

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REPUBLIQUE DU BENIN

**********
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA
RECHERCHE SCIENTIFIQUE
**********
UNIVERSITE NATIONALE DES SCIENCES, TECHNOLOGIES,
INGENIERIE ET MATHEMATIQUES D’ABOMEY (UNSTIM)
**********
INSTITUT NATIONAL SUPERIEUR DE TECHNOLOGIE
INDUSTRIELLE DE LOKOSSA(INSTI)
**********
DEPARTEMENT : GENIE CIVIL
**********
RAPPORT DE FIN DE STAGE ACADEMIQUE
1ère Année

STRUCTURE D’ACCUEIL : Laboratoire d’Essais et de Recherche


en Génie Civil (LERGC SA)
Présenté et réalisé par : Sous la supervision de :
AKOHOUE Moise Ayidoté M. AHOUANSOU Ben Patrick

Période de stage : 06 Aoùt-06 Septembre


Année Universitaire  : 2018-2019
Rapport de stage académique GC1 INSTI 2018-2019 LOKOSSA

DEDICACE
Je dédie le présent document à :
- A DIEU, pour sa protection, son assistance et ses innombrables bienfaits
sans faille au cours de ce stage ;
- Aux membres de ma famille pour leurs soutiens moraux et financiers.

Réalisé par Moise Ayidoté AKOHOUE 11


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REMERCIEMENTS
Nous voulons tout d'abord remercier :

 Le Directeur du LERGC, M. Tonalémi E.S.WANKPO pour nous


avoir accueillis dans son établissement.

 Nous remercions également tout le personnel du LERGC-SA pour


son accueil, sa disponibilité et sa bonne humeur permanente.
Par la suite, nous remercions l'INSTI de Lokossa, pour la qualité de la
formation et les connaissances acquises.

 M. Gérard DEGAN, le Recteur de l'Université Nationale des Sciences,


Technologies, Ingénierie et Mathématiques(UNSTIM) d'Abomey ;

 M. Alain ADOMOU, Docteur en Physique, actuel Directeur de l'Institut


National Supérieur de Technologie Industrielle de Lokossa ;
Mme Clotilde GUIDI, Docteur en Mécaniques des Fluides, Maitre
conférences du CAMES, actuelle Directrice Adjointe de l'INSTI de Lokossa.

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LISTE DES ABREVIATIONS ET SIGLES

γd : Densité sèche

γh : Densité humide

Admin : Administrateur

CBR : Californian Bearing Ratio

Dpt : Département

INSTI : Institut National Supérieur de Technologie


Industrielle

L.E.R.G.C. : Laboratoire d’Essais et de Recherche en


Génie-Civil

NF : Norme Française

IP : Indice de plasticité

WL : Limite de liquidité

w : Teneur en eau

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LISTE DES PHOTOS

PHOTO 1:PLAN DE SITUATION GÉOGRAPHIQUE DE L’INSTI.....................................................10

PHOTO 2:SITUATION GÉOGRAPHIQUE DE LERGC-SA..................................................................15

PHOTO 3:ETUVE PHOTO 4:SÉRIE DE TAMIS NORMALISÉS...................18

PHOTO 5:APPAREIL DE CASAGRANDE PHOTO 6:TARES OU CAPSULES.................22

PHOTO 7:LE SOCLE DE COMPACTAGE................................................................................................25

PHOTO 8:MOULE PROCTOR PHOTO 9:DAME DE COMPACTAGE..........................26

PHOTO 10:EPROUVETTE GRADUÉE PHOTO 11:RÈGLE À ARASER................................26

PHOTO 12: COMPACTAGE ET L’ARASEMENT DU MATÉRIAU APRÈS COMPACTAGE....28

PHOTO 13:MOULE CBR+ÉCHANTILLON RANÇONNÉ PHOTO 14:LA REHAUSSE..........30

PHOTO 15:PRESSE CBR..............................................................................................................................30

PHOTO 16: VUE DE L’IMMERSION DES ÉCHANTILLONS COMPACTÉS DANS LES


MOULES CBR............................................................................................................................................34

PHOTO 17:BASSIN DE CONSERVATION DES ÉPROUVETTES....................................................35

PHOTO 18:PRESSE BÉTON.........................................................................................................................36

LISTE DES FIGURES ET TABLEAU


FIGURE 1:ORGANIGRAMME DE L'INSTI----------------------------------------------------------------------------11

FIGURE 2:ORGANIGRAMME HIÉRARCHIQUE DU LERGC-SA-------------------------------------------14


Y
TABLEAU 1:FILIÈRES DISPONIBLES ET DÉBOUCHÉS..................................................................11

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SOMMAIRE
INTRODUCTION---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8
CHAPITRE I : PRESENTATION DES STRUCTURES------------------------------------------------9
1 L'INSTITUT NATIONAL SUPERIEUR DE TECHNOLOGIE INDUSTRIELLE DE
LOKOSSA------------------------------------------------------------------------------------------------------------9
1.1 Historique de l'institut---------------------------------------------------------------------- 9
1.2 Situation géographique-------------------------------------------------------------------10
1.3 Filières et débouchés-------------------------------------------------------------------------- 10
1.4 Administration----------------------------------------------------------------------------------- 11
2 PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL-------------------------------------------11
2.1 Historique de l’Institut--------------------------------------------------------------------11
2.2 La Situation Géographique du LERGC-SA------------------------------------------15
2.3 Démarche méthodologique--------------------------------------------------------------15
CHAPITRE II : DEROULEMENT DU STAGE-----------------------------------------------------------17
1 PRESENTATION ET DESCRIPTION DES ESSAIS-----------------------------------------------17
1.1 Analyse granulométrique par tamisage (NF P 94-056)---------------------17
a) Définition et principe de l’essai------------------------------------------------------------17
b) Appareillage--------------------------------------------------------------------------------------------- 18
c) Mode opératoire--------------------------------------------------------------------------------------18
d) Expression et interprétation des résultats-------------------------------------------19
e) Calcul du Module de finesse (MF)----------------------------------------------------------20
1.2 Limite d'ATTERBERG (NF 94-051)----------------------------------------------------21
a) Définition et principe de l’essai------------------------------------------------------------21
b) Appareillage--------------------------------------------------------------------------------------------- 22
c) Mode opératoire--------------------------------------------------------------------------------------22
d) Détermination de la limite de liquidité------------------------------------------------23
1.3 Essai Proctor (NF P 94 – 093)-------------------------------------------------------------24
a) Définition et principe-----------------------------------------------------------------------------24
b) Appareillage--------------------------------------------------------------------------------------------- 25
c) Mode opératoire--------------------------------------------------------------------------------------26
1.4 L’essai C.B.R. (NF P 94-078)----------------------------------------------------------------29
a) Définition et principe-----------------------------------------------------------------------------29
b) Appareillage--------------------------------------------------------------------------------------------- 29
c) Mode opératoire--------------------------------------------------------------------------------------30

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d) Expression des résultats------------------------------------------------------------------------33


1.5 Essai simple sur éprouvettes de béton (NF EN12390-3)-------------------34
a) Définition------------------------------------------------------------------------------------------------ 34
b) Conservation des éprouvettes après démoulage----------------------------------34
c) Description de la méthode du surfaçage----------------------------------------------35
d) Mode opératoire--------------------------------------------------------------------------------------36
CONCLUSION----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 38

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INTRODUCTION
Etant à l’heure de l’innovation, le Bénin en pleine
reconstruction, fait face à d’énorme défi que sont les réalisations des
infrastructures routières afin de permettre le libre échange commercial
entre ses différentes localités et régions ainsi qu’entre ses pays voisins.
Le Génie Civil s’impose inévitablement dans ce développement.
L’usage des différents matériaux du Génie Civil nécessite une
connaissance préalable de ces derniers, qui à priori, permet de mieux
appréhender leurs caractéristiques ainsi que leurs domaines
d’application. Vue son envergure, il est nécessaire d’assurer la
cohésion entre la théorie et la pratique pour espérer avoir des
techniciens compétents.
Dans le but de mieux cerner les connaissances théoriques
acquises, l’Institut National Supérieur de Technologie Industrielle de
Lokossa a jugé utile, pour parfaire sa formation, d’organiser des stages
académiques d’une durée d’un mois. Ces stages permettront aux
étudiants que nous sommes de mieux réagir face aux différents
problèmes liés à ce secteur.
C’est dans ce cadre que nous avons été accueillis du 06 Août au 06
Septembre par le Laboratoire d’Essais et de Recherche en Génie Civil
(LERGC-SA). Le présent document fait part des différentes activités
menées au cours de notre séjour dans les locaux de LERGC.

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CHAPITRE I : PRESENTATION DES STRUCTURES

1 L'INSTITUT NATIONAL SUPERIEUR DE TECHNOLOGIE


INDUSTRIELLE DE LOKOSSA

1.1 Historique de l'institut

L’Institut National Supérieur de Technologie Industrielle (INSTI) de


Lokossa, créé en 2001 et implanté sur le site de l‘Ecole Normale des
Instituteurs (ENI) actuelle Ecole Normale Supérieure de l’Enseignement
Technique, est une école d’enseignement supérieur qui forme des techniciens
supérieurs dans le secteur industriel.

Depuis sa création jusqu’en 2009, l’institut fut dirigé par Ezéchiel


ALLOBA, Docteur en Génie Civil, Spécialiste des Routes, Maître-assistant
des Universités en collaboration avec Alain ADOMOU, Docteur en
Physique, Maître-assistant des Universités puis Emmanuel K. WOUYA,
Docteur en Génie Civil, Spécialiste en Mécanique des Structures, Maître-
assistant Conférence des Universités au CAMES.

Dès la rentrée universitaire 2009-2010, une nouvelle administration prit le


contrôle : celle du Directeur Djibril MOUSSA, Docteur en Mathématiques,
avec son adjoint Léandre M. VISSOH, Docteur en Production Mécanique et
Productique.

En 2015, une nouvelle administration fut élue ayant à sa tête le Directeur


Alain ADOMOU, Docteur en Physique, Maître-assistant Conférence des
Universités au CAMES avec son adjoint Clotilde GUIDI, Docteur en
Thermodynamique, Maître-assistant Conférence des Universités au CAMES.
En plus de ces autorités, l’administration compte dans ses lignées, des chefs
de département, un comptable, des secrétaires, … qui constituent ainsi le bloc
administratif.

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1.2 Situation géographique

L’INSTI- LOKOSSA, est institué en 2001 à Cotonou par le décret no2001-


365 de la 18/09/2001 portante création de deux universités Nationales du Bénin,
comme établissement universitaire public à but non lucratif .Il forme des
techniciens industriels supérieurs.
L’Institut National Supérieur de Technologie Industrielle (INSTI-LOKOSSA) est
localisée en Afrique de L’Ouest, au Benin, dans le département du Mono plus
précisément dans la ville de Lokossa. Il se trouve environ à 2,5km de la mairie
de Lokossa (Voir plan de situation ci-dessous).

Photo 1:Plan de situation géographique de l’INSTI

1.3 Filières et débouchés

L’Institut National Supérieur de Technologie Industrielle de


Lokossa(INSTI) est un établissement d’enseignement supérieur qui forme des
techniciens supérieurs uniquement dans les filières Techniques Industrielles
comme :

FILIERES DEBOUCHES

Génie Civil Chefs chantiers, conducteurs des travaux,


contrôleurs de chantier, techniciens
supérieurs

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Génie Electrique et Informatique Maintenance informatique et réseaux


Industrielle télécoms

Génie Mécaniques et Energétiques Fabrication mécanique, gestionnaires parc


des machines, spécialistes en froid et énergies
divers
Génie Industriel et Maintenance Maintenance industriel, entreprises
Energies Renouvelables et la
Maintenances des Systèmes
Energétiques
Tableau 1:Filières disponibles et Débouchés

1.4 Administration

L’Institut National Supérieur de Technologie Industrielle de Lokossa a


une administration bien organisée et dirigée par une équipe performante
respectant la hiérarchie en vigueur prescrite dans les administrations béninoises.
Voici ci-dessous l’organigramme de l’administration:

Figure 1:Organigramme de l'INSTI

2 PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL

2.1 Historique de l’Institut

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Le Laboratoire d’Essais et de Recherches en Génie Civil est une Société


Anonyme de pointe engagée dans un système de management qualité et
accréditée suivant la norme ISO/CEI 17025 depuis le 15 février 2012 par le
COFRAC (N°1-2382). Elle est portée disponible sur le site web
www.cofrac.fr. Elle est animée par un personnel hautement qualifié avec des
enseignants de rang magistral, experts universitaires, chercheurs professionnels,
ingénieurs, techniciens des BTP formés au CPU (actuelle EPAC) et dans
d’autres universités de renoms.
Le LERGC SA est aussi une unité de production du C-E-R-C S.A
(Centre d’Etude de Recherches en Construction) une Société anonyme qui avait
pour objet les études et contrôles géotechniques et la maîtrise d’ouvrage.
Le LERGC SA est inscrit au registre de commerce en 2004 et régie par les
textes et règlements de l’OHADA ainsi que par les lois et règlements en vigueur
en République du Bénin. Il avait pour vocation, l'accompagnement pratique des
étudiants de l'EPAC et chemin faisant a commencé à exercer des activités à but
lucratif pour son autonomie financière et son expansion. Sous la responsabilité
d'un conseil d'administration compose aussi bien des enseignants du
département du génie civil que des autres départements de l'EPAC et sous la
direction de son deuxième Directeur en la personne M. Tonalémi
E.S.WANKPO.
Les interventions du LERGC couvrent divers domaines d’activités notamment :
L’expertise en bâtiment et travaux publics qui portent sur les essais de
vérification de la stabilité de l’ouvrage déjà construit ou en cours de
construction ;
Les études géotechniques qui couvrent les essais d’études du
comportement des sols de fondation sous charges, les essais de contrôle et
de suivi de l’exécution des travaux routiers, les essais de contrôle de la
qualité des matériaux mis en œuvre sur les chantiers de construction, les
essais d’identification des matériaux et les essais de détermination de la
capacité portante des sols ;
Les recherches de carrières pour les routes et pistes rurales et le contrôle
du remblai routier ;

Les tests sur matériaux classiques de construction (béton, le bois etc.) ;


Les recherches dans les domaines des Bâtiments et des Travaux Publics.

Le LERGC S.A. est un partenaire privilégié d’autres laboratoires effectuant les


mêmes essais que lui à savoir le LNBTP de la Côte d’Ivoire.

 Objectifs du LERGC-SA

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Pour atteindre son objectif principal qui est satisfaction au maximum de tous ses
clients, le LERGC SA a décidé :
 d’assurer la traçabilité et la qualité de ses résultats ;
 d’assurer une analyse rigoureuse et une maîtrise des besoins, attentes et
réclamations de ses clients ;
 de maintenir et étendre l’accréditation selon la norme ISO/CEI 17025
pour tous ses essais du laboratoire.

Le Laboratoire LERGC est engagé dans un système de management qualité


suivant la norme ISO/CEI 17025 version 2005. Son organigramme se présente
comme suit :

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AG

Commissaire
aux comptes

CA

PCA

Auditeur
interne(PM)

D.G

Responsable
Responsable Secrétariat de
Qualité Direction

Chef Dpt Admin, Chef Dpt


Financier & comptable Technique

Chef Chef Service Chef


Chef Chef Service
Chef Service Service Métrologie &
Service Service Etudes
Adm & financier Laboratoire Contrôles
Comptable Logistique

Chef Division
Sols,
Assistant Chef Chef Chef
Assistant fondation,
Chargé Matériel division Division
Commercial granulats &
GRH Métrologue Expertises
béton
Conducteurs
de Véhicules Chef Division
Noir Chef Chef
Division Division
Chef contrôles Etudes
Division
Réception

Figure 2:Organigramme hiérarchique du LERGC-SA

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2.2 La Situation Géographique du LERGC-SA

La Direction Générale du LERGC est à Togoudo Agonkanmey (Abomey-


Calavi) sur un domaine de T.F. : 1116. Il admet un démembrement sur le
campus d’Abomey-Calavi au département de Génie - Civil de l’Ecole
Polytechnique d’Abomey-Calavi (EPAC).
L’Adresse postale est 01 BP 7050 Cotonou ;
Téléphone : 95 86 62 84 / 21 35 19 06 ;
L’Adresse électronique est lergc2000@yahoo.fr ;
Le site web est www.lergc.com.

Photo 2:Situation géographique de LERGC-SA

2.3 Démarche méthodologique

L’objectif général de ce rapport est d’exposer l’importance des essais sur


le choix d’un matériau de base pour les travaux de remblai. En effet, il s’agit de
façon spécifique de :

 Ecrire de façon succincte et claire les théories des essais ;


 Enumérer les différents matériels adéquats et compatibles à chaque essai ;
 Exposer les résultats d’essais effectués au laboratoire sur un échantillon
de sol ;

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 Décrire les méthodes pratiques utilisées pour la réalisation des essais


effectués au laboratoire sur les échantillons de sol.

Pour mener à bien cette étude et atteindre les objectifs que nous nous sommes
fixés, nous avons participé et suivi avec beaucoup d’intérêt les différents travaux
réalisés au laboratoire.

Réalisé par Moise Ayidoté AKOHOUE 11


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CHAPITRE II : DEROULEMENT DU STAGE

1 PRESENTATION ET DESCRIPTION DES ESSAIS

Au cours de notre stage, nous avons effectué certains essais au laboratoire au


nombre desquels nous pouvons citer notamment :

 L’analyse granulométrique par tamisage ;


 Les limites d’Atterberg ;
 L’essai Proctor ;
 L’essai CBR ;
 Essai simple sur éprouvettes de béton

1.1 Analyse granulométrique par tamisage (NF P 94-056)

a) Définition et principe de l’essai

 Définition

L’analyse granulométrique par tamisage est un essai qui permet de déterminer

la taille et les pourcentages des grains constituant un matériau. C’est aussi

l’ensemble des opérations aboutissant à la distribution en poids et en tailles des

éléments constituant un échantillon, en utilisant des tamis dont les dimensions

des mailles sont choisies à l’avance en fonction de la nature de l’échantillon, de

la précision requise et de la norme utilisée. Cette distribution est matérialisée par

une courbe appelée courbe granulométrique.

 Principe de l’essai

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L’essai consiste à faire passer le matériau à étudier sur une série de tamis dont la
succession définit une série d’intervalles normalisés afin de connaître après
pesage le refus sous chaque tamis et le tamisât ou passant.

b) Appareillage

L’appareillage comprend les matériels ci-après : une Balance électronique.

Dans le cas de notre essai, nous avons utilisé une balance électronique de
capacité maximale 6 kg et de précision 0,01g, des brosses métalliques, des
plateaux, une étuve de température allant de 110 à ± 5°C et une série de tamis
normalisée pour les différents granulats :

Pour le sable : Tamis 0,08 ; 0,16 ; 0,315 ; 0,63 ; 1,25 ; 2,5 ; 5 (mm) ;
Pour les graviers : Passoires 3,15 ; 6,3 ; 8 ; 10 ; 12,5 ; 16 ; 20 ; 25 ; 31,5 ; 40 ;
50 ; 63 ; 100 (mm)

Photo 3:Etuve Photo 4:Série de tamis normalisés

c) Mode opératoire

Le mode opératoire peut se résumer en trois phases :

L’échantillonnage, le lavage et séchage du matériau puis l’exécution de l’essai.

L’échantillonnage

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Avant toute analyse sur un granulat au laboratoire, il faut procéder à


l’échantillonnage qui consiste à réaliser des prélèvements élémentaires de
manière représentative du lot à analyser pour constituer l’échantillon global. De
cet échantillon global est prélevée la masse destinée à notre essai. L’échantillon
prélevé doit répondre aux normes exigées.

L’échantillon est obtenu par quartage ou à l’aide de l’échantillonneur.


Lavage et séchage du matériau
Après échantillonnage, le matériau obtenu est pesé afin de connaître sa masse.
Ce matériau pesé est ensuite lavé et passé au tamis 0,080 mm pour le
débarrasser des éléments très fins. Il est séché une nouvelle fois à l’étuve jusqu’à
poids constant.

Exécution de l’essai
A cette étape, nous avons opéré le choix du premier tamis en fonction du
diamètre du plus gros grain.

Pour le tamisage proprement dit, nous avons placé le matériau sur le premier
tamis de diamètre supérieur et avons agité les tamis les uns après les autres.
L’opération s’arrête lorsqu’aucun grain ne traverse plus les tamis. Les refus sur
chaque tamis ainsi que le tamisât du dernier tamis sont recueillis et pesés. Nous
avons vérifié ensuite, si la différence entre la somme des masses obtenues (les
refus cumulés plus dernier tamisât) ne dépasse pas plus de 2% de la masse de
l’échantillon pesé initialement après quoi l’essai peut être validé.

d) Expression et interprétation des résultats

Les données obtenues sur la feuille d’essai sont traduites par une courbe que
nous appelons courbe granulométrique.

Elle est obtenue en portant en abscisses les dimensions des mailles des tamis ou
passoires utilisés et en ordonnées les pourcentages des tamisâts cumulés.

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L’interprétation de la courbe granulométrique sera faite à partir des


coefficients ci-après :

Le coefficient de courbure Cc qui renseigne sur l’allure de la courbe et,


Le coefficient d’uniformité Cu qui renseigne sur les tamis (plus il est élevé,
plus il y a de tamis).
2
( D30 ) D60
Ainsi nous avons : C C= et Cu=
D10 . D60 D10
Avec :
D10 : Diamètre du tamis qui correspond à 10% des passants

D30 : Diamètre du tamis qui correspond à 30% des passants

D60 : Diamètre du tamis qui correspond à 60% des passants

Lorsque Cu ˂ 2, la granulométrie est uniforme et ;

Lorsque Cu ˃ 2, la granulométrie est variée ou étalée.

Un matériau comportant peu d’éléments fins est généralement caractérisé par un


coefficient de courbure Cc˂ 1.

Un matériau est dit propre ou bien gradué lorsque son coefficient de courbure
est compris entre 1 et 3.

e) Calcul du Module de finesse (MF)

Le module de finesse d’un sable est égal au 1/100 de la somme des refus
cumulés exprimés en pourcentage sur les différents tamis en (mm) de la série
suivante : 0,16 ; 0,315 ; 0,63 ; 1,25 ; 2,5 ; 5.

Ainsi, pour un bon sable à béton il faut que :


2.2 ≤ Mf ≤ 2,8
.Si Mf ˂ 2,2 le sable est fin.

.Si Mf ˃ 2,8 le sable est grossier.

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1.2 Limite d'ATTERBERG (NF 94-051)

a) Définition et principe de l’essai

 Définition

Les limites d’ATTERBERG sont des essais d’identification des sols qui

permettent de déterminer la consistance d’un sol en présence d’eau. Elles sont

les teneurs en eau pour lesquelles, un changement d’état s’opère dans le sol. On

distingue :

- La limite de liquidité (WL) qui caractérise la transition entre un état


liquide et un état plastique.
- La limite de plasticité (WL) qui caractérise la transition entre un état
plastique et un état solide.
- L’Indice de plasticité (IP) qui est la différence entre la limite de liquidité
et celle de plasticité. Il définit l’étendue du domaine plastique.
- L’Indice de consistance (IC) qui est le rapport définit par la formule
suivante :
WL−W
IC= IP

 Principe de l’essai :
L’essai se fait en 2 phases :
• Recherche de la teneur en eau pour laquelle une rainure pratiquée dans un
sol placé dans une coupelle se referme sur 1 cm lorsque la coupelle et son
contenu sont soumis à des chocs répétés. (LIMITE DE LIQUIDITE)

Réalisé par Moise Ayidoté AKOHOUE 11


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• Recherche de la teneur en eau pour laquelle un rouleau de sol, de diamètre


fixe et confectionné manuellement se fissure. (« Petits rouleaux » : LIMITE DE
PLASTICITE)

b) Appareillage

- Appareil de Casagrande,
- Outil à rainurer,
- Spatule à langue de chat,
- Spatule à bout large,
- Des tares ou capsules,
- Une plaque de verre ou de marbre,
- Des bols en porcelaine,
- Une étuve,
- Une mousse plus chiffon sec,
- Un tamis de module 27 ou 0,400 mm,
- Une balance électronique,
- Un récipient pour l’eau,
- Une plaque de verre,
- Une pissette.

Photo 5:Appareil de Casagrande Photo 6:tares ou capsules

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c) Mode opératoire

Il consiste à faire varier la teneur en eau du sol afin de déterminer sa limite de


liquidité aussi que sa limite de plasticité.
Il se fait uniquement sur les éléments fins du sol dont le diamètre est inférieur
à 0,4 mm.
L’essai des limites d’ATTERBERG se fait sur une fraction de matériaux
appelé mortier ou pate, on échantillonne une certaine masse du matériau amené
au laboratoire qu’on imbibe dans l’eau pendant 24h pour les sols latéritique
(terre de barre) et 72h si c’est de l’argile.
Apres lavage du matériau humide au tamis 0.400 mm l'eau de lavage et le
tamisât se recueille dans un récipient. On laisse l’ensemble se décanter pendant
une durée d’au moins 12h. L’eau claire qui submerge le matériau tamisé est
soigneusement renversée tout en prenant soins de ne pas perdre de grain. On
laisse passer ensuite ce matériau à l’étuve à une température ne dépassant pas
50°C pour évaporer le reste de l’eau qu’il contient.

d) Détermination de la limite de liquidité

• Remplir la coupelle : (caractéristiques normalisées)


• Partager la pâte en 2
• Soumettre la coupelle à une série de chocs réguliers (2 coups /s).
• Noter le nombre de coups (N) pour que la rainure se referme sur 1 cm
apprécié à l’œil. 15 < N < 35
• Prélever à l’aide de la spatule l’échantillon au voisinage de l’endroit où la
rainure s’est refermée. En vue de mesurer la teneur en eau de ces
échantillons.
• Sécher le sol entre 2 essais en le malaxant sur le marbre et en l’étalant. :
• Refaire un nouvel essai comme indiqué à l’étape 1. Il faut avoir au moins 4
points différents.
Pour un gain de temps réaliser seulement 2 essais du moment que les valeurs
obtenues encadrent la valeur de référence 25 : N1 < 25 < N2
La limite de liquidité (WL) est la teneur en eau qui correspond à une fermeture
de la rainure sur 1 cm après 25 chocs.

Réalisé par Moise Ayidoté AKOHOUE 11


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Elle est calculée à partir de l’équation de la droite moyenne ajustée sur les
couples de valeurs Expérimentales ; La valeur obtenue est arrondie au nombre
entier le plus proche.

1.3 Essai Proctor (NF P 94 – 093)

a) Définition et principe

 Définition
L’essai Proctor est un essai de compactage qui s’effectue sur les sols de
remblais afin de déterminer la teneur en eau pour laquelle on obtient avec une
énergie de compactage donnée un serrage maximal. Cet essai a pour but de
déterminer la teneur en eau optimum (ω opt) à laquelle le matériau compacté aura
une densité sèche maximale (γ d max).
Il est important de noter qu’il existe (02) types d’essai Proctor à savoir :
- Essai Proctor Normal

- Essai Proctor Modifié

L’essai Proctor Normal est réalisé pour les études de remblais en terre (bâtiment,
digue, barrages, etc…) alors que celui modifié est réalisé pour déterminer les
caractéristiques de compactage des matériaux destinés à constituer la couche de
fondation ou le corps de chaussée des routes.
Ces deux essais sont identiques dans leurs principes mais leur différence
réside dans les valeurs des paramètres qui définissent l’énergie de compactage.

 Principe
Le principe de l’essai consiste à compacter par couches successives dans un
moule Proctor cylindrique normalisé un échantillon de sol humidifié, en

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adoptant diverses valeurs de teneur en eau tout en tenant compte de la teneur en


eau initiale de l’échantillon. Le compactage est effectué manuellement à l’aide
d’une dame normalisée. L’essai est conduit sur des matériaux dont la dimension
du plus gros granulat Dmax ne dépasse pas 20 mm.

Dans le cadre de notre projet, l’essai Proctor réalisé est l’essai Proctor Modifié.
b) Appareillage

Dans le cadre de notre essai, les outils ou petits équipements utilisés sont les
suivants :
 Un socle de compactage constitué d’un bloc de béton présentant une
surface plane horizontale d’au moins (30 x 30 cm²) et une épaisseur d’au
moins (30 cm) ;

 Deux tamis (20 mm et 5 mm) ;


 Des gamelles ;
 Un bac d’homogénéisation pour la préparation du matériau (Plateau);
 Une règle métallique pour araser ;
 Une éprouvette graduée de 1000 ml environ ;
 Une écuelle et pinceau ;
 Des tares ;
 Des moules Proctor constitué de corps de moule, d’une embase et d’une
rehausse ;
 Une dame de compactage manuelle ;
 Une étuve ;
 Une balance électronique.

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Photo 7:Le socle de compactage

Photo 8:Moule Proctor Photo 9:Dame de compactage

Photo 10:Eprouvette graduée Photo 11:Règle à araser

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c) Mode opératoire

L’essai est effectué sur les matériaux dont le diamètre maximal des particules
est inférieur ou égale à 20 mm.

Après quartage, l’échantillon est préalablement séché. L’essai consiste à :

 Procéder au tamisage de l’échantillon au tamis 20 mm et seul le tamisât


est conservé pour l'exécution de l'essai.
 Prélever dans des gamelles, (05) lots de 6000 g de l’échantillon tamisé ;
 Verser par la suite chaque lot dans des plateaux ;

Procéder à l’humidification de chaque lot à un pourcentage d’eau donné et


passer après à un mélange homogène au moyen des mains ;
 Prélever une petite quantité de l’échantillon mélangé soit la masse
humide, et par clivage au gaz on détermine la masse sèche, ce qui nous
permet de calculer la teneur en eau de l’échantillon ;
 Le matériau étant homogénéisé, le plateau est ensuite fermé afin de passer
à la préparation des moules ;
 Placer le moule sur l’embase puis poser la rehausse sur le moule ;
 Fixer : les moule + embase + rehausse ;
 Lubrifier les parois internes du moule ;
 Placer le disque d’espacement au fond du moule ;
 Peser : les moule + disque d’espacement + embase ;
 Diviser par appréciation visuelle en (05) parts égales chaque lot
d’échantillon dans les plateaux ;
 Passer maintenant au compactage ;
 Introduire la quantité de matériau pour que la hauteur de la première
couche après compactage soit légèrement supérieure au cinquième de la
hauteur du moule ;

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 Compacter cette couche avec la dame Proctor modifié en appliquant 56


coups par couche, répéter l’opération (05) fois pour remplir le moule ;
 Ensuite, l’énergie de compactage est déduite par la formule suivante :

N ×P×M ×H
E=
V
Avec :
E: énergie de compactage (en kg / m3) ;
N : nombre de coups par couche ;
P : Poids de la dame (en kg) ;
M : nombre de couche ;
H : hauteur de chute de la dame (en m) ;
V : Volume du moule (en m3).
 Enlever la rehausse après avoir rempli le moule ;
 Araser le surplus du matériau à l’aide de la règle à araser ;
 Peser l’ensemble : moule + disque d’espacement + embase +
échantillon ;
Connaissant le poids du moule à vide et le volume du moule, on déduit par la
suite la densité humide ( γ h ) par l’expression suivante :

Poids ( moule +échantillon )−Poids (moule à vide)


γ h=
Volume du moule

Connaissant la teneur en eau, on déduit enfin la densité sèche ( γ d )


correspondante par l’expression :
γh
γ d=
1+ ω
Les valeurs de densité sèche de matériau et des teneurs en eau
correspondantes sont portées sur un graphique γ d =f ( ω % ) .

On trace ensuite la courbe ajustée sur les points, cette courbe présente un
maximum dont les coordonnées représentent respectivement la densité sèche
maximale( γ d max ) en ordonnée et la teneur en eau(ω) en abscisse.

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Photo 12: Compactage et l’arasement du matériau après compactage.

1.4 L’essai C.B.R. (NF P 94-078)

a) Définition et principe

L’essai CBR (Californian Bearing Ratio) est un essai qui permet de


mesurer la portance d’un sol dans différentes conditions de compacité et de
teneur en eau. Son but principal est de déterminer l’épaisseur de la chaussée
d’une route car plus le CBR croit plus l’épaisseur diminue. Les valeurs CBR à
déterminer doivent être celles obtenues sur des échantillons d’essai qui ont la
même densité et la même teneur en eau que celles attendues sur le terrain. C’est
pour cela qu’avant de réaliser l’essai CBR il faut réaliser l’essai Proctor modifié,
afin de déterminer la teneur en eau optimum qui sera celle de compactage au
cours de l’essai CBR.
Cet essai est effectué sur trois (03) échantillons du même sol, compacté
manuellement à 56, 25 et 10 coups de dame par couche, et à la teneur en eau
optimum. Ceci permet de connaître la variation de l’indice portance avec la
compacité.

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b) Appareillage

Dans le cadre de notre essai, les outils ou petits équipements utilisés sont les
suivants :
 Disposer dans un premier temps de tout l’appareillage ayant servi à faire
l’essai Proctor modifié ;
 Trois (03) moules CBR ;
 Un support de comparateur ;
 Un comparateur ;
 Un disque de gonflement ;
 Des anneaux de surcharges ;
 Presse CBR ;
 Bac à imbibition.

Photo 13:Moule CBR+échantillon rançonné Photo 14:La Rehausse

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Photo 15:Presse CBR

c) Mode opératoire

L’essai CBR consiste à :


 Sécher l’échantillon après quartage ;

 Procéder au tamisage de l’échantillon au tamis 20 mm et seul le tamisât


est conservé pour l'exécution de l'essai ;
 Prélever dans des gamelles, (03) lots de 6000 g de l’échantillon tamisé ;
 Verser par la suite chaque lot dans des plateaux ;
 Disposer de (03) moules CBR lubrifiés, devant contenir un disque
d’espacement l’un à 56 coups, le second à 25 coups et le troisième à 10
coups ;

 Mouiller le premier échantillon de 6000 g avec une quantité d’eau égale à


celle de l’optimum Proctor ;

 Faire un mélange homogène avec la quantité d’eau obtenue ;

 Diviser ce mélange en (05) parties plus ou moins égales ;

 Conserver le tout dans des plateaux pendant 15 min ;

 Compacter le matériau à la teneur en eau optimale dans le moule avec


l’énergie convenable ;

 Remplir le premier moule destiné à 56 coups avec l’échantillon divisé en


(05) parties plus ou moins égales puis compacter chaque couche à 56
coups ;

 Enlever la rehausse, et niveler à l’aide de l’arase le surplus de


l’échantillon contenu dans le moule ;

 Prendre dans (02) tares une petite quantité du reste de l’échantillon pour


vérifier la teneur en eau ;

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 Nettoyer les abords du moule avec un pinceau ;

 Détacher l’embase du moule et le fixer sur la face supérieure de celui-ci ;

 Retirer le disque d’espacement en retournant le moule ;

 Solidariser l’ensemble moule et embase ;

 Peser l’ensemble moule + embase + échantillon ;

 Replacer la rehausse après la pesée de l’ensemble ;

 Placer le disque de gonflement sur la partie libre du moule et y ajouter au


moins 2 à 3 surcharges (anneau de centrage) sur le disque de gonflement ;

 Reprendre la même opération de manipulation ci-dessus sur les deux


autres qui sont compactés à 25 et à 10 coups ;

 Placer au-dessus de la tige du disque de gonflement un comparateur ;

 Disposer les moules dans l’eau sur deux appuis appelés biscuit et régler
chaque comparateur à (0,5) ;

 S’assurer que l’eau d’immersion remplisse complètement les moules


voire dépasser la moitié de la tige de gonflement, sans qu’il ne touche le
comparateur ;

 Faire une première lecture ;

L’immersion a durée (04) jours et après, on passe au poinçonnement. Cette


étape consiste à :

 Relever la valeur de gonflement total atteint ;

 Enlever les (03) moules de l’eau, les débarrasser de la rehausse, puis les
faire coucher de côté pendant au moins 15 minutes pour égouttage ;

 Envoyer les (03) moules dans la salle de poinçonnement où l’ensemble


(embase + moule + échantillon + anneau de centrage) est placé sur la
presse en position centrée par rapport au piston de poinçonnement ;

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Pour chaque moule, le poinçonnement est effectué de la manière suivante :

 Mettre en contact la surface de l’éprouvette avec le piston ;

 Initialiser c’est à dire mettre à zéro les dispositifs de mesure des forces et
des enfoncements ;

 Lancer le poinçonnement en maintenant la vitesse de pénétration


constante à (1,27 mm/min) ;

 Noter les forces (F) appliquées par le piston cylindrique aux différents
enfoncements de 1,25 mm ; 2 mm ; 2,5 mm ;

5 mm ; 7,5 mm et 10 mm ;

 Prélever après le poinçonnement une petite quantité du matériau dans (02)


tares au voisinage de la zone poinçonnée afin de déterminer la teneur en
eau après essai.
d) Expression des résultats

Les résultats de l’essai CBR sont exprimés par le calcul de :


 L’indice CBR, qui est par convention la plus grande des deux valeurs
suivantes :

Effort de pénétrationà 2,5 mm d ' enfoncement ( en kN )


×100
13,35

Effort de pénétrationà 5 mm d ' enfoncement ( en kN )


×100
20

Notons que les valeurs 13,35 kN et 20 kN sont respectivement les forces


provoquant l’enfoncement du piston à 2,5 mm et 5 mm sur le matériau.

 Et le gonflement qui est calculé par la formule suivante :


Δh
G= ×100
h

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Avec :
G : Le gonflement
Δ h: La différence entre la lecture finale et la lecture initiale.

h : La hauteur de l’éprouvette

Photo 16: Vue de l’immersion des échantillons compactés dans les moules
CBR

1.5 Essai simple sur éprouvettes de béton (NF EN12390-3)

a) Définition

La résistance à la compression est la capacité d'un matériau ou d'une


structure à supporter les charges qui tendent à réduire sa taille par compression
(écrasement). La résistance à la compression d'un matériau est l’effort de
compression uni axial atteint à la rupture complète du matériau. Si le matériau
est ductile cette rupture n'aura pas lieu mais le matériau se déformera de manière
irréversible, de sorte que la résistance à la compression est assimilée à l'effort
atteint à la limite de la déformation.

b) Conservation des éprouvettes après démoulage

Dès leur arrivée au laboratoire, les éprouvettes doivent être placées dans les
conditions de référence.
Les conditions de conservations normalisées suivant la norme NF EN 123903
sont :

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- Soit dans l’eau à température de 20 °C ± 2 °C ;


- Soit dans une chambre humide à 20 °C ± 2 °C et d’humidité relative au
moins égale à 95 %.

Photo 17:Bassin de conservation des éprouvettes

c) Description de la méthode du surfaçage

Avant le surfaçage, s’assurer que l’extrémité de l’éprouvette à surfacer est


sèche, qu’elle est propre et que toutes les particules étrangères ont été éliminées.
Les surfaçages doivent être aussi minces que possible et il convient que leurs
épaisseurs ne dépassent pas 5mm ; de petits écarts localisés étant autorisés. Les
mortiers de surfaçage à base de soufre du commerce sont généralement
convenables. Sinon, le matériau de surfaçage peut être composé d’un mélange à
parts égales en masse de soufre et de sable fin siliceux (passant pour l’essentiel
au travers d’un tamis métallique de 250 μm et retenu dans un tamis métallique
de 125 μm). Une faible proportion, jusqu’à 2%, de noir de carbone peut être
ajoutée. Chauffer le mélange à la température recommandée par le fournisseur
ou à une température permettant d’obtenir la consistance voulue avec agitation
continue.
Le mélange est remué de façon continue afin de garantir son homogénéité et
d’éviter la formation de dépôts au fond du récipient. Faire descendre
verticalement l’une des extrémités de l’éprouvette dans un mortier de soufre en
fusion préalablement déversé sur un plateau/moule horizontal. Laisser durcir le
mélange avant de répéter cette opération pour l’autre extrémité. Utiliser une
hausse de surfaçage pour assurer que les deux surfaces sont parallèles et de
l’huile minérale de démoulage comme démoulant pour les plateaux/moules.
Vérifier que le matériau de surfaçage a bien adhéré aux deux extrémités de
l’éprouvette. Si une couche de surfaçage sonne creux, elle doit être retirée et il

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faut répéter l’opération de surfaçage. Attendre 30min depuis le dernier surfaçage


avant d’exécuter un essai de compression sur l’éprouvette.
Cependant cette méthode n'a pas été appliquée au laboratoire parce
qu’ayant été remplacée par la méthode de la coiffe.
d) Mode opératoire

La résistance à la compression est essentiellement composée de deux étapes


à savoir : la préparation et le positionnement des éprouvettes, puis la mise
en charge de l’éprouvette.
 Préparation et positionnement des éprouvettes
- Après conservation, enlever l’éprouvette de l’eau et procéder au
surfaçage.
- Essuyer toute humidité excessive de la surface de l’éprouvette avant
de la positionner dans la machine d’essai.
- Essuyer tous les plateaux de la machine d’essai et retirer toutes
particules ou corps étrangers des surfaces de l’éprouvette qui seront
en contact avec eux.
- Enlever tout appareillage, autre que les plateaux auxiliaires ou
éléments d’espacement, entre l’éprouvette et les plateaux de la
machine d’essai.
- Positionner les éprouvettes cubiques de façon que le chargement
s’effectue perpendiculairement au sens de coulage.
- Centrer l’éprouvette sur le plateau inférieur avec une précision de ±
1% de la dimension nominale pour les éprouvettes cubiques ou du
diamètre pour les éprouvettes cylindriques.
- Placer la surface moulée des éprouvettes en face de l’un des
montants lorsqu’il s’agit des machines d’essai à deux colonnes.

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Photo 18:Presse béton

 Mise en charge
- Sélectionner une vitesse constante de chargement dans la plage 0,2 à
1MPa/s
- En cas d’utilisation de machine d’essai commandée manuellement,
compenser, lorsque la rupture d’éprouvette est proche, toute tendance au
ralentissement de la vitesse sélectionnée de charge, par un réglage
approprié des commandes.
- Enregistrer la charge maximale obtenue.
- Enregistrer toute rupture incorrecte. Pour les éprouvettes cylindriques, la
rupture du produit de surfaçage des extrémités avant celle du béton est
une rupture incorrecte et doit être enregistrée.

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CONCLUSION
Il n’y a pas de doute que toute réalisation de Génie Civil, quelle
que soit sa destination fasse l’objet d’une étude géotechnique suivi
d’un contrôle minutieux pour des raisons de sécurité au motif des
dégâts, tant humains que matériels, qu’elle pouvait engendrer.

Au terme de ce stage, nous avons eu à travailler sur les différents


aspects de l'étude géotechnique avec plusieurs équipes. Il a été sous
plusieurs aspects très riches en enseignements, et nous a permis
d'améliorer et de mettre en œuvre nos compétences scolaires et de
coopération. A travers ce stage, il s'est avéré nécessaire de procéder à
l'étude des différents matériaux de construction afin d'éviter au
maximum ou de limiter les différents accidents qui peuvent subvenir
avant et après une construction.

Au vu de ces nombreuses connaissances, nous sommes


désormais conscients que l’expérience s’acquiert en mettant la main à
la pâte.

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TABLES DES MATIERES

DEDICACE----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2
REMERCIEMENTS------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
LISTE DES ABREVIATIONS ET SIGLES------------------------------------------------------------------4
LISTE DES PHOTOS------------------------------------------------------------------------------------------------- 5
LISTE DES FIGURES ET TABLEAU--------------------------------------------------------------------------5
SOMMAIRE------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 6
INTRODUCTION---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8
CHAPITRE I : PRESENTATION DES STRUCTURES------------------------------------------------9
1 L'INSTITUT NATIONAL SUPERIEUR DE TECHNOLOGIE INDUSTRIELLE DE
LOKOSSA------------------------------------------------------------------------------------------------------------9
1.1 Historique de l'institut---------------------------------------------------------------------- 9
1.2 Situation géographique-------------------------------------------------------------------10
1.3 Filières et débouchés-------------------------------------------------------------------------- 10
1.4 Administration----------------------------------------------------------------------------------- 11
2 PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL-------------------------------------------11
2.1 Historique de l’Institut--------------------------------------------------------------------11
2.2 La Situation Géographique du LERGC-SA------------------------------------------15
2.3 Démarche méthodologique--------------------------------------------------------------15
CHAPITRE II : DEROULEMENT DU STAGE-----------------------------------------------------------17
1 PRESENTATION ET DESCRIPTION DES ESSAIS-----------------------------------------------17
1.1 Analyse granulométrique par tamisage (NF P 94-056)---------------------17
a) Définition et principe de l’essai------------------------------------------------------------17
b) Appareillage--------------------------------------------------------------------------------------------- 18
c) Mode opératoire--------------------------------------------------------------------------------------18
d) Expression et interprétation des résultats-------------------------------------------19
e) Calcul du Module de finesse (MF)----------------------------------------------------------20
1.2 Limite d'ATTERBERG (NF 94-051)----------------------------------------------------21
a) Définition et principe de l’essai------------------------------------------------------------21
b) Appareillage--------------------------------------------------------------------------------------------- 22
c) Mode opératoire--------------------------------------------------------------------------------------22
d) Détermination de la limite de liquidité------------------------------------------------23
1.3 Essai Proctor (NF P 94 – 093)-------------------------------------------------------------24
a) Définition et principe-----------------------------------------------------------------------------24
b) Appareillage--------------------------------------------------------------------------------------------- 25

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c) Mode opératoire--------------------------------------------------------------------------------------26
1.4 L’essai C.B.R. (NF P 94-078)----------------------------------------------------------------29
a) Définition et principe-----------------------------------------------------------------------------29
b) Appareillage--------------------------------------------------------------------------------------------- 29
c) Mode opératoire--------------------------------------------------------------------------------------30
d) Expression des résultats------------------------------------------------------------------------33
1.5 Essai simple sur éprouvettes de béton (NF EN12390-3)-------------------34
a) Définition------------------------------------------------------------------------------------------------ 34
b) Conservation des éprouvettes après démoulage----------------------------------34
c) Description de la méthode du surfaçage----------------------------------------------35
d) Mode opératoire--------------------------------------------------------------------------------------36
CONCLUSION----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 38
TABLES DES MATIERES----------------------------------------------------------------------------------------- 39

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