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PLAN

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 La portance est définie comme étant l’aptitude d’un matériau à supporter
une charge sans se déformer de façon excessive.
La portance dépend de nombreux facteurs ; on peut notamment citer :
 la nature du matériau : matériau de remblai ou de couche de forme,
présence d’un traitement
 le « taux » de compactage du matériau
 l’état hydrique du matériau

Il s'agit de quantifier cette portance par une valeur numérique ; alors, on

réalise en laboratoire l’essai CBR : Californian Bearing Ratio.
C'est à partir de tel essais que l'on peut :
 vérifier que la portance de la plate-forme que l'on vient de compacter
est suffisante pour supporter la future chaussée, un ouvrage à
construire ou le trafic des engins de chantier en phase de construction
 apprécier l’état hydrique d’un matériau
 définir la structure de chaussée à mettre en œuvre sur telle ou telle
plate-forme

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 é
Les essais C.B.R. permettent, selon le processus utilisé, la détermination
:
 de l'Indice CBR ( California Bearing Ratio )
 pour caractériser le matériau en tant que support ou constituant
de chaussée
 de l'Indice Portant Immédiat ( IPI )
 pour caractériser l'aptitude du matériau à supporter la
circulation des engins
 pour évaluer l'état hydrique du matériau
d’un sol ou d'un matériau utilisé dans la construction des ouvrages en terre
ou des assises de chaussées.
La méthode CBR donne une évaluation de la portance, c'est-à-dire de
l'aptitude des matériaux à supporter les charges.
L'indice recherché est un nombre sans dimension exprimant le rapport
entre les pressions produisant un enfoncement donné dans le matériau
étudié d'une part et dans le matériau type d'autre part.

Il s'agit de poinçonner, dans des conditions de compactage déterminées

(selon l’essai PROCTOR NORMAL) et de teneur en eau connu, un
échantillon de matériau (généralement un sol) et de mesurer les efforts qui
correspondent à certaines valeurs de l'enfoncement de la tige de
poinçonnement.
On compare alors ces efforts à ceux qui produisent les mêmes
enfoncements dans un matériau de référence : sol de Californie.
Enfoncement de la tige Effort développé Effort développé dans
de poinçonnement dans le matériau testé le matériau de référence
2.5 mm F1 13.35 kN

5 mm F2 19.93 kN

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Cela permet de définir 2 indices CBR :
 CBR1 = 100 * (F1 / Fr1)
 CBR2 = 100 * (F2 / Fr2)
La valeur de l'indice CBR du sol sera le plus grand des indices précédents :
CBR = Max (CBR1 et CBR2)

Cet indice quantifie bien la portance du matériau :

 une valeur faible correspond à un faible effort résistant donc à un
matériau peu portant dont plutôt « mou »
 une valeur élevée correspond au contraire à un effort résistant
important donc à un matériau très portant dont plutôt «dur ».

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 1. Matériel de confection des éprouvettes :
Il comprend :
 Le moule CBR
 Les dames et le matériel de compactage Proctor normal et modifié
 L'ensemble des accessoires (rehausse, disque d'espacement, règle à
araser,...),
 Le matériel d'usage courant : balance, bacs, étuve.

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 2. Matériel de poinçonnement :
Il comprend :
Une presse de compression de 50 kN minimum et de course d’au moins 10
mm,
Cette presse doit être équipée :
 d'un poinçon cylindrique en acier
 d'un dispositif permettant la manœuvre de la partie mobile de la
presse
 d'un dispositif dynamométrique permettant de mesurer les efforts de
poinçonnement.

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1. Préparation du moule :
 Solidariser la plaque de base et le moule CBR.
 Mettre le disque d’espacement.
 Placer une feuille de papier filtre sur le disque d’espacement.
 Fixer la rehausse.

2. Confection des éprouvettes :

 Préparer deux échantillons de 5,5 kg du matériau après le tamiser à 20
mm
 Humidifier le matériau d’un échantillon à une teneur de 12%
( pour l’I. CBR ) et l’autre à une teneur de 11 % ( pour l’ IPI ) puis les
malaxer afin de rendre les mélanges le plus homogène possible.
 Diviser la quantité du matériau en 5 parts.
 Compacter le matériau selon le processus Proctor modifié.
 Araser soigneusement à partir du centre vers la périphérie.
 Enlever la plaque de base ; retourner le moule ; le fixer à nouveau sur
la plaque de base.
 Extraire le disque d'espacement.
 Placer le moule sur le plateau de la presse CBR.

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3. Poinçonnement de l'échantillon :
 Placer l'ensemble sur la presse, en position centrée par rapport au
piston.
 Amener la tige de poinçonnement au contact de l'échantillon.
 Positionner le comparateur de suivi de l'enfoncement de la tige ; le
remettre à « 0 ».
 Mettre la presse en marche.

 Relever les efforts correspondant aux enfoncements de 0.5 / 1 / 1.5 /

2 / 2.5 / 3 / 3.5 / 4 / 4.5 / 5 / 6 / 7 / 8 / 9 et 10 mm de la tige de
poinçonnement.
 Pour l’indice CBR immédiat, placer l'ensemble sur la presse,
interposer dans le volume libéré par le disque d'espacement deux
surcharges, la surcharge en une pièce placée sur l'échantillon et celle
en deux pièces au-dessus.
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 é é
1. Détermination de l’indice CBR immédiat :

Bas de compactage
Enfoncement
(mm) Coefficient de
Lectures Charge en kN
l’anneau
1 0.0227 0.0227
0.5
1.8 0.0227 0.04086
1
2.5 0.0227 0.05675
1.5
3.5 0.0227 0.07945
2
5.4 0.0227 0.12258
2.5
8.5 0.0227 0.19295
3
10.5 0.0227 0.23835
3.5
12 0.0227 0.2724
4
13.3 0.0227 0.30191
4.5
16.5 0.0227 0.37455
5
22 0.0227 0.4994
6
27 0.0227 0.6129
7
32.5 0.0227 0.73775
8
38 0.0227 0.8626
9
45.5 0.0227 1.03285
10

10
 1,2

0,8
FORCE EN KN

0,6

0,4

0,2

0
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 6 7 8 9 10
PÉNÉTRATION EN MM

L’indice CBR est la plus grande valeur de :

𝒇𝒐𝒓𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒑é𝒏𝒆𝒕𝒓𝒂𝒕𝒊𝒐𝒏 à 𝟐, 𝟓 𝒎𝒎 ( 𝒆𝒏 𝑲𝑵 ) ∗ 𝟏𝟎𝟎

𝟏𝟑, 𝟑𝟓 𝑲𝑵
𝒇𝒐𝒓𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒑é𝒏𝒆𝒕𝒓𝒂𝒕𝒊𝒐𝒏 à 𝟓 𝒎𝒎 (𝒆𝒏 𝑲𝑵 ) ∗ 𝟏𝟎𝟎
{ 𝟏𝟗. 𝟗𝟑 𝑲𝑵 }

Donc :
I. CBR = Max (0.918 ; 1.879)

 I. CBR = 1.879 %
Classification de la portance du sol selon la valeur de l’I. CBR :

CBR CBR < 3 3 < CBR < 6 6 < CBR < 12 12 < CBR < 25 25 < CBR
Classe de la S0 S1 S2 S3 S4
portance Très faible Faible Moyenne Élevée Très élevée

 D'après le tableau, on peut conclure de cet essai que le sol étudié est
de classe S0 à portance très faible.

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2. Détermination de l’indice portant immédiat (IPI) :

Bas de compactage
Enfoncement
(mm) Coefficient de
Lectures Charge en kN
l’anneau
0 0.0227 0
0.5
0.5 0.0227 0.01135
1
1.8 0.0227 0.04086
1.5
2.2 0.0227 0.04994
2
3.5 0.0227 0.07945
2.5
5.2 0.0227 0.11804
3
7.5 0.0227 0.17025
3.5
10 0.0227 0.272
4
12 0.0227 0.2724
4.5
14.5 0.0227 0.32915
5
19 0.0227 0.4313
6
27.5 0.0227 0.57885
7
31.5 0.0227 0.71505
8
37.5 0.0227 0.85125
9
45 0.0227 1.0215
10

12
 1,2

0,8
FORCE EN KN

0,6

0,4

0,2

0
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 6 7 8 9 10
PÉNÉTRATION EN MM

L’IPI est la plus grande valeur de :

𝒇𝒐𝒓𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒑é𝒏𝒆𝒕𝒓𝒂𝒕𝒊𝒐𝒏 à 𝟐, 𝟓 𝒎𝒎 ( 𝒆𝒏 𝑲𝑵 ) ∗ 𝟏𝟎𝟎

𝟏𝟑, 𝟑𝟓 𝑲𝑵
𝒇𝒐𝒓𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒑é𝒏𝒆𝒕𝒓𝒂𝒕𝒊𝒐𝒏 à 𝟓 𝒎𝒎 (𝒆𝒏 𝑲𝑵 ) ∗ 𝟏𝟎𝟎
{ 𝟏𝟗. 𝟗𝟑 𝑲𝑵 }

Donc :
IPI = Max (0.595 ; 1.652)

 IPI = 1.652 %
Classification de la portance du sol selon la valeur de l’IPI :

IPI <3 3 à 30 >30

Portance de sol Très faible (mou) Faible à bonne Très bonne (dur)

 D'après le tableau, on peut conclure de cet essai que le sol étudié est
de portance très faible.

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 De ce TP, nous avons retenu comment manipuler un sol, le compacter et
en tirer des informations dans l’optique de le classer.
Cela nous a permis de nous familiariser avec les paramètres qui influencent
le dimensionnement d’une structure des chaussées.
Encore une fois, les normes nous ont été indispensables pour en arriver au
résultat recherché.

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