Rapport de Sip - Badr Bahnini

Laboratoire Public d’Essais et d’EtudeCentre Technique Régional Casablanca Rapport du stage d’initiation professionnelle Encadré par Badr BAHNINI M. Mostafa LAHOUBI Elève-ingénieur eme 2 Chef de Service Laboratoires au L.P.E.E / Centre Technique Régional de Casablanca année Génie Civil 2012/2013 AVANT-PROPOS Après dix mois de formation continue et polyvalente dans le domaine du génie civil au sein de l’Ecole Hassania des Travaux Publics (EHTP), et suite aux programmes pédagogiques permettant d’initier et d’approcher l’étudiant à la vie professionnelle, l’élève ingénieur est obligatoirement sensé passer un stage ouvrier d’une durée de 4 semaines au minimum pour avoir la possibilité de pratiquer dans le monde du travail ses connaissances préalablement acquises au sein de l’école. Ceci dit, il est fortement conseillé de pratiquer son stage ouvrier chez un organisme concerné par le domaine d’étude -dans notre cas le génie civil- afin d’augmenter ses connaissances et pour que ce soit plus bénéfique. Badr BAHNINI - Rapport du stage d’initiation Professionnelle C’est dans ce contexte que LPEE m’a donné l’occasion de passer ce stage au Centre Technique Régional de Casablanca du 02/07/2012 au 31/07/2012. 2 REMERCIEMENTS Badr BAHNINI - Rapport du stage d’initiation Professionnelle Mes premiers remerciements s’adressent à Monsieur Mostafa LAHOUBI qui a bien voulu m’ accueillir pendant un mois au sein du laboratoire CTR Casablanca, de plus son soutien et son implication au projet m’a permis de travailler dans une bonne ambiance tout au long du stage de formation. Je tiens aussi a remercié Monsieur Mustafa ZAOUTI et Monsieur Mohamed Bouras, pour leurs nombreux conseils et recommandations tout au long de la réalisation de mon stage ouvrier, ainsi que leurs encadrements au cheminement du présent rapport. Je les remercie aussi pour leur précieuse aide dans l’élaboration du plan du rapport. Aussi, je remercie tout le personnel du Centre Technique Régionale de Casablanca qui m'ont formés et accompagnés tout au long de cette expérience professionnelle avec beaucoup de patience et de pédagogie et pour les conseils qu'ils ont pu me prodiguer au cours de ces semaines et à travers eux toute l’institution LPEE pour l’intérêt qu’elle porte aux stagiaires. Je remercie bien toute l’équipe pédagogique de mon école l’EHTP, les expressions de circonstances ne sont pas assez fortes pour traduire ma profonde gratitude envers tous mes enseignants pour leur bonne volonté et leur disponibilité chaque fois que j’avais besoin de leur aide et leur savoir faire qui ma a été de grande utilité. 3 7.Rapport du stage d’initiation Professionnelle 1. structures et produits industriels 1. 2. CONSTRUCTION D’UN PONT ROUTE AU PN 4021. Badr BAHNINI . Géotechnique. matériaux.Table des matières Avant-propos Remerciements Présentation de l’organisme d’accueil 1. Fondations et Infrastructures de Transport 1. GENERALITES SUR LE SOL PRELEVEMENT ET ECHANTILLONNAGE DETERMINATION DES PROPRIETES PHYSIQUES DU SOL DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DES SOLS DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES SOLS DETERMINATION DES PROPRIETES GEOTECHNIQUES DES SOLS DETERMINATION DE LA TENEUR EN BITUME D’UN ENROBE : KUMAGAWA Compte-rendu des visites aux chantiers suivis par LPEE 3. 6. PROJET DE CONSTRUCTION DU CENTRE D’IMMATRICULATION CASA NORD 2. LIGNE CASA – SIDI AIDI 4 . 2. 4. GENERALITES SUR LE BETON ESSAIS SUR BETON FRAIS ESSAIS SUR BETON DURCI LE CIMENT PRODUITS PREFABRIQUES Géologie. 4. LE LABORATOIRE PUBLIC D’ESSAIS ET D’ETUDES LE CENTRE TECHNIQUE REGIONAL DE CASABLANCA Bâtiments. CONSTRUCTION D’UNE PASSERELLE AU POINT KILOMETRIQUE 11+105 DE LA LIGNE CASABLANCA A MARRAKECH. 3. 5. 3. 2. 5. Marrakech. entre autres : l’essai. Il a contribué en effet à la réalisation des plus grands chantiers du Maroc de la mosquée Hassan II à la Marina de Casablanca sans oublier la plupart des barrages. Evolution du chiffre d’affaires entre 2005 et 2010 : LE CENTRE REGIONAL TECHNIQUE DE CASABLANCA En tant que représentant de LPEE. l’étude. mais a connu un élargissement remarquable de son activité qui couvre aujourd’hui plusieurs domaines : bâtiment et génie civil. Voici quelques chiffres parlants : Le chiffre d’affaire de la société est passé de 120 MDH en 1990 à 270 MDH en 2000 pour atteindre 570 MDH en 2010. l’assistance technique… Malgré l’existence d’une concurrence acharnée représentée par plusieurs laboratoires privés. pistes aéronautiques… fournissant des efforts pour l’accompagnement des projets en phase d’étude. Laayoune… LPEE offre plusieurs services à ses clients. Fès.PRESENTATION DE L’ORGANISME D’ACCUEIL LE LABORATOIRE PUBLIC D’ESSAIS ET D’ETUDES Le Laboratoire Publics d’Essais et d’Etudes est une entreprise publique fondée en 1947 et nationalisée en 1973. des aéroports et des ponts du Royaume. son statut de leader dans le domaine reste indiscutable. la preuve est l’existence de 12 centres et laboratoires régionaux qui représentent l’entreprise sur tout le territoire marocain : Tanger. environnement. le contrôle. Casablanca. Agadir. le CTR de Casablanca compte sur un potentiel humain d’ingénieurs et de techniciens compétents et expérimentés et s’appuie sur des moyens matériels et équipements innovants et de qualité pour répondre aux attentes de ces clients et ce dans les domaines suivants : Infrastructures de transport : Routes. Badr BAHNINI . industries associées.Rapport du stage d’initiation Professionnelle L’entreprise a connu une extension de ses ressources humaines : L’effectif monte en 2010 à 1070 cadres. via 5 . au cours des travaux et également après mise en service . autoroutes. hydraulique. Cette diversification des expertises traduit la politique du Laboratoire qui se base sur la spécialisation mais aussi la proximité. Il fut en premier lieu un laboratoire de génie civil. Rabat. ent.Rapport du stage d’initiation Professionnelle La première étape est la réception de l’échantillon. La feuille de réception comporte des informations sur le client. l’ingénieur responsable du dossier. la recherche des zones d’emprunt des matériaux. l’organisation du travail reste indispensable indispens pour avoir un rendement satisfaisant. le dimensionnement des soutènements… Bâtiments. Géologie : Activité qui englobe les essais pour identification et caractérisation des sols. les reconnaissances géologiques par sondage. le conditionnement lors de la réception. Badr BAHNINI . le contrôle de conformité de ciment. la quantité et éventuellement la date de fabrication (s’il s’agit de cylindres en béton par exemple). structures et produits industriels : là encore. le responsable et la date de prélèvement de l’échantillon ainsi que de sa livraison.des études géotechniques pour le dimensionnement et le renforcement des infrastructures de transport. le réceptionniste attribue une référence LPEE à l’échantillon (ou parfois l’ensemble) qui permet de l’identifier et de faciliter la communication entre les techniciens et la direction du laboratoire. A l’issue de cette étape. les études de stabilité des talus et des fondations. le chantier. les épreuves de convenances. le contrôle des travaux de terrassement et de compactage… Géotechnique. ainsi que toutes les informations relatives à l’échantillon : sa nature. ls. exemple). il y’a diverses prestations comme le contrôle dee béton. Le Laboratoire y a pensé et il a su adopter des méthodes de travail efficaces et transparentes. son lieu de prélèvement. matériaux. Fondations. les essais sur les produits préfabriqués à base de ciment… METHODES DE TRAVAIL S’il dispose des moyens humains et matériels de haut niveau. 6 . Le dossier est alors clos. en fonction des essais à effectuer et des qualificationss de chacun. ils sont appelés à remplir une feuille d’essai mise à leur disposition qui comporte les différentes indications sur la démarche entreprise lors de l’exécution et les différentes différentes mesures à prendre ainsi que les résultats à trouver.La deuxième étape est la programmation rogrammation des essais. nature des matériaux. date de commande.. validés le chef de service laboratoire prépare la première partie p du rapport qui reprend les différents renseignements sur le dossier : client. Durant cette phase. le chef de service laboratoire. 7 . Les techniciens programment et exécutent les essais dans les délais prévus. le responsable du dossier (l’ingénieur l’ingénieur géotechnicien par exemple) est le responsable sur le choix des essais à faire pour chaque échantillon. type d’essai. date dat et responsable du prélèvement. tracées Modèle du Rapport d’Essais (la deuxième partie) Badr BAHNINI . les techniciens fournissent la partie technique du rapport d’essais qui contient en principe les résultats finaux trouvés et les courbes tracées. lieu. chantier. A l’issu de ce travail.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Première partie du rapport Une ne fois les résultats sont contrôlés et validés. Il indique éventuellement la date prévue pour le lancement et l’achèvement des essais. Unee fois ces étapes sont exécutées. coordonne le travail et partage les tâches entre les techniciens pour traiter les différents points du dossier. il faut minimiser la quantité d’eau tout en veillant à garder le mélange maniable. C’est l’ingénieur Freyssinet qui a le mérite d’y avoir pensé en 1928. MATERIAUX. etc. C’est pour cette raison d’ailleurs que l’on choisit une fraction donnée des gravettes avec des dimensions variables permettant ainsi que les petits se mettent entre les grands et atteindre ainsi une bonne compacité. sont effectués sur des éprouvettes de formes et de dimensions bien déterminées et conformément aux normes. il est donc logique de penser à une technique qui permet d’éviter de le faire travailler en traction. charge climatique. et pour obtenir le compromis souhaité entre la résistance finale du béton et sa maniabilité. pour obtenir un bon béton. La technique s’appelle la précontrainte. Le béton. Il doit être à la fois résistant et maniable au début pour faciliter la mise en œuvre avec les moyens utilisés dans le chantier. plusieurs méthodes de formulation sont utilisables. D’autre part. cette résistance est inversement proportionnelle au volume d’eau aussi bien qu’à celui des vides entre les grains de sables et graviers. Ce gain en compression va s’opposer aux contraintes de traction créées par les charges appliquées à l’ouvrage (poids propre. De ce fait. Il faut aussi avoir peu de vides. on peut préparer un bon béton en mélangeant 680 g de sable de la fraction 0/5 mm avec 1250 g de graviers 15/25.BATIMENTS. Suivant ce principe. la méthode de Faury. comme nous verrons par la suite.5 MPa. charge d’exploitation. Badr BAHNINI . C’EST-A-DIRE ? 8 . Ainsi. C’est le béton communément appelé « standard » tout usage.). Pour concrétiser un peu. Il s’agit d’une composition qui correspond à une résistance à la compression de 28 MPa à 28 jours et une résistance en traction de l’ordre de 2. 160 g d’eau et 350 g de ciment.DEFINITION Le béton est un mélange très homogène de sables. Il s’agit de soumettre le béton au cours de sa fabrication à des contraintes de compression. la résistance du béton est une fonction croissante de la masse du ciment. Entre autres.Rapport du stage d’initiation Professionnelle LE BETON PRECONTRAINT Le béton résiste très bien en compression mais mal à la traction. matériau qui présente une faible résistance à la traction. eau et ciment. STRUCTURES ET PRODUITS INDUSTRIELS GENERALITES SUR LE BETON INTRODUCTION . RESISTANCE VS MANIABILITE Pour une qualité de ciment donnée. COMMENT ? – soit par pré-tension des aciers avant coulage du béton – soit par post-tension de câbles après durcissement du béton (voir dalles post-contraintes). augmenter le dosage du ciment permet d’avoir un béton plus consistant. graviers. Ces deux essais. celle de Valette ou encore celle de Dreux. ne travaillera qu’en compression ce qui assure une meilleure performance. La raison est que l’excès ou le défaut de ces adjuvants peut nuire à la qualité du béton attendue. On peut donc via ces fluidifiants de jouer sur le temps de prise soit en le diminuant pour faciliter le bétonnage par temps froid. Il existe trois grandes familles d’adjuvants : Les plastifiants. soit en l’augmentant. Cette déformation est suivie dans le temps d’une déformation différée qui peut atteindre le double de la déformation instantanée au bout de quelques années (une moyenne de 3 ans). 9 . C’est ce qu’on appelle le fluage. Les fluidifiants. Les entraineurs d’air. c’est les retardateurs de prise et ce sont des adjuvants utiles en temps chaud. qui facilitent la modification de la prise et du durcissement. après avoir ajouté les adjuvants. ils vont par réaction appliquer un effort de compression au béton d’où ce gain en compression préalable. et comme leurs nom l’indique. DEUX PROBLEMES AUXQUELS IL FAUT FAIRE FACE Badr BAHNINI . augmenter la maniabilité soit à maniabilité égale augmenter la résistance et donc faciliter par exemple la mise en place du béton dans des pièces fortement armées. le béton subit une déformation instantanée. permettent de modifier la maniabilité du béton. Ils permettent essentiellement d’augmenter la plasticité du béton. on peut avoir la même plasticité et donc la même maniabilité avec une quantité réduite d’eau et par suite on améliore la résistance. MALAXAGE DU BETON Il existe essentiellement deux types d’appareils pour le malaxage du béton : les bétonnières et les malaxeurs.Rapport du stage d’initiation Professionnelle RETRAIT : C’est un phénomène de raccourcissement qui accompagne la prise et le durcissement du béton. Il est lié à l’évaporation d’une partie de l’eau libre à l’intérieur de l’eau et est constaté surtout dans les régions à fort gradient de température. Soit à teneur en eau égale. Ainsi. qui réalisent dans le béton des petites bulles d’air (un diamètre de 50-100 µm) uniformément réparties qui le rendent plus plastique et moins sensible au gel. Le principal inconvénient lors de l’utilisation de ces produits est le dosage : il faut impérativement respecter les 3 3 doses qui sont généralement très faibles : quelques cm par m . une déformation d’autant plus importante que le temps de chargement est faible. la norme indique que la quantité des adjuvants doit être inférieure à 5% de la masse du ciment. l’adjuvant est dans ce cas un accélérateur de prise. ce qui peut causer des fissures surtout dans le jeune âge du béton. LES ADJUVANTS Les adjuvants sont des produits qui peuvent entrer à leur tour dans la formulation du béton.Lorsque l’on tend les câbles. Le retrait crée des efforts de traction interne dans le béton. FLUAGE : Quand on applique un chargement. Il entraîne une déformation résiduelle permanente après déchargement. les centrales à béton peuvent disposer actuellement d’automates. sur les parois intérieures sont fixées des palettes hélicoïdales qui assurent le brassage du mélange. surtout dans le cas des grands chantiers ou sur un site de production du béton. L’opération du malaxage est aujourd’hui de plus en plus automatisée. En effet. des équipements qui réalisent un dosage pondéral bien précis. LA CHAMBRE DE CONSERVATION. elle transforme le béton qui vient d’être malaxer en un liquide visqueux. Le but de la vibration est de chasser les vides et éliminer l’air pour maximiser la compacité du béton et faciliter ainsi sa mise en œuvre.Les bétonnières sont des cuves tournantes à axe horizontale ou incliné . elle permet de diminuer les frottements entre les grains et d’homogénéiser le mélange. où l’on a affaire à de grandes quantités d’agrégats. Le chargement des matériaux dans la machine peut se faire manuellement dans le cas des petites bétonnières ou grâce à une benne pour les plus grandes. POURQUOI ? Badr BAHNINI . Malaxeur à axe vertical La vibration est une opération très usitée lors du coulage du béton.Rapport du stage d’initiation Professionnelle VIBRATION 10 . Les malaxeurs sont des cuves fixes à axe vertical dans les quels se déplacent des palettes de malaxage horizontalement. Dès lors. il devra avoir une maniabilité (on dit aussi une ouvrabilité) suffisante pour faciliter cette opération et assurer son déroulement dans les meilleures conditions : temps court. Il faut tout de même veiller à respecter les exigences de la norme : l’essai n’est pas utilisable lorsque la dimension maximale des granulats dépasse 40 mm. Sauf pour l’essai d’affaissement au cône d’Abrams. sa hauteur est de 30cm. le diamètre en sa partie inférieure est de 20 cm et le diamètre en sa partie supérieure est de 10 cm. c’est pour cela qu’on arrose le béton dans son jeune âge. Il s’agit dans cet essai de la détermination de l’affaissement d’un cône rempli de béton sous le poids propre. nous n’avons pas eu l’occasion. On obtient une résistance à la compression de 10 Mpa au bout de 3 jours avec un béton maintenu à 20°C mais au bout de 3 heures seulement s’il est maintenu à 70°C. 11 . L’ESSAI D’AFFAISSEMENT AU CONE D’ABRAMS Le matériel nécessaire pour la conduite de l’essai est : • • • • • Un moule en métal sous la forme d’un tronc de cône sans fond. Badr BAHNINI . D’autre part. que j’ai eu la chance de découvrir sur chantier. ESSAIS SUR BETON FRAIS QUELS SONT LES CARACTERISTIQUES DU BETON FRAIS A DETERMINER DANS LE LABORATOIRE OU SUR CHANTIER ? Le béton frais est souvent destiné à être mis en place dans des coffrages. durant la période de notre stage de voir le déroulement de ces essais au laboratoire. décoffrage sans problèmes… Il y’a divers essais qui ont pour objectif de quantifier cette maniabilité pour ensuite déterminer la consistance du béton et savoir s’il est ferme. La tige de piquage Un surface ou plateau de base : une plaque d’appui Un entonnoir (facultatif) Une règle ou un portique de mesure : l’affaissement sera déterminé à 10 mm près.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Cet essai est usité parce qu’il est facile à exécuter. Ce que permet l’entrepose dans l’eau avec les conditions de température et d’hygrométrie normalisées. l’humidité freine le phénomène de retrait. Il faut également noter qu’il faut protéger le béton surtout dans son jeune âge du phénomène de dessiccation. Malheureusement. plastique ou fluide.L’élévation de la température accélère le phénomène de prise et de durcissement. Cône d’ABRAMS MESURE DU POURCENTAGE D’AIR OCCLUS DANS UN BETON FRAIS A L’AEROMETRE A BETON Dans le cadre du contrôle de conformité d’un adjuvant. On complète le montage de l’aéromètre en ajoutant la partie supérieure. cette opération s’est fait par vibration à l’aide de l’aiguille vibrante en introduisant le béton en deux couches d’à peu près égale épaisseur. Il faut recourir à d’autres essais : l’essai Vébé ou l’essai d’étalement à la table à choc que je ne vais pas détailler ici. On mesure directement grâce à une règle ou un portique de mesure l’affaissement arrondi au centimètre le plus proche. On commence par vider le contenu du malaxeur dans un grand plateau pour effectuer le quartage. Pour ensuite introduire le béton dans le moule en 3 couches d’hauteurs égales. Il s’agit d’un essai d’étude. Badr BAHNINI .Rapport du stage d’initiation Professionnelle Si l’affaissement évolue dans la minute qui suit le démoulage. Le principe de l’essai et son déroulement sont les mêmes pour les deux gâchées. 12 . le béton a été préparé dans le laboratoire à l’aide du malaxeur à axe vertical. Le béton va s’affaisser en fonction de sa consistance. un essai de détermination du pourcentage d’air occlus dans le béton frais à l’aide de l’aéromètre à béton à été entrepris. l’affaissement étant ≤ 9 cm. l’essai d’affaissement au cône d’Abrams ne convient pas pour quantifier la consistance de cet échantillon. On passe ensuite à la mise en place du béton dans le bol de l’aéromètre (de capacité ≥ 5l). il faut prendre la mesure et recommencer l’essai. C’est un béton normal sans adjuvant puisque la norme exige d’exécuter l’essai sur une gâchée sans adjuvant d’abord avant de le faire pour une gâchée de béton normal adjuvanté. Ces couches sont mises en place par la tige de piquage actionnée 25 fois par couche. Si l’échantillon se cisaille.On commence par humidifier légèrement le plateau et le moule. On procède ensuite au démoulage en soulevant le moule verticalement avec précaution. La mesure doit être effectuée à partir du point le plus haut du béton juste après le démoulage. On roule la tige de piquage sur la face supérieure du moule pour l’araser puis on nettoie bien le plateau et le moule de l’extérieur. cette pression va provoquer une baisse du niveau d’eau proportionnelle à la diminution des vides d’air. On peut donc déduire la teneur en air par la différence de volume.ji L’essai s’appuie sur un principe simple : Exercer une pression sur l’échantillon du béton entraîne une réduction de son volume par la compression des vides remplis par l’air. Ouverture du robinet de purge d’air 13 . L’ensemble couverclecuve est fixé par un mécanisme étanche et le tout est rempli d’eau jusqu’au niveau zéro. COMMENT APPLIQUER CETTE PRESSION ? C’est via la pompe à air installée dans la partie supérieure du tube. CONDUITE DE L’ESSAI : o Badr BAHNINI .Rapport du stage d’initiation Professionnelle L’aéromètre est constituée d’une cuve d’une capacité de 5 litres recevant l’échantillon de béton et d’un couvercle rigide muni d’un tube vertical en verre gradué. PRELEVEMENT DU BETON DESTINE A LA CONFECTION DES EPROUVETTES : Selon qu’il s’agisse d’un essai d’étude. L’écaillage de surface : perte progressive des petites particules de pâte et d’éléments en surface du béton . On comprend donc l’importance de connaître la teneur en air du béton et son rôle dans le contrôle de conformité de l’adjuvant. les éprouvettes peuvent être confectionnées au laboratoire ou sur le chantier. Expérimentalement. Les éprouvettes peuvent aussi être cubiques. j’avais mentionné en particulier que les entraineurs d’air vont mettre en place des petites bulles d’air dans le béton ce qui va conférer au béton une structure plastique et surtout une résistance au gel et aux effets des sels. ils aident le béton à mieux résister aux effets du gel. La vérification du respect des spécifications se fait en procédant à des essais de contrôle qui peuvent être programmés d’avance ou inopinés. On comprend donc l’importance des bulles d’air dans le béton.1 MPa L’appareil est calibré afin de donner la teneur en air totale en % en lisant directement le niveau d’eau sur l’échelle graduée.o o o o o Remplissage du tube par l’eau grâce à l’entonnoir jusqu’à 2 mm au-dessus du zéro de graduation. Les essais de convenance visent à contrôler si la composition du béton proposée est réalisable avec les moyens du chantier. La résistance à la traction s’obtient soit par essai de traction par fendage souvent sur des prismes cylindriques (la norme indique la possibilité de prendre des éprouvettes prismatiques ou cubiques) soit par un essai de traction par flexion sur éprouvette prismatique. Le béton est caractérisé par une bonne résistance à la compression fcj et une résistance médiocre en traction ftj. cet essai est effectué deux fois. POURQUOI EFFECTUER UN TEL ESSAI ? En parlant des adjuvants. Ouverture du robinet inférieur pour régler le niveau d’eau sur le zéro Fermeture de tous robinets Application d’une pression de 0.Rapport du stage d’initiation Professionnelle QUELS SONT LES PROPRIETES DU BETON DURCI A DETERMINER DANS LE LABORATOIRE ? 14 . Ils ont pour but de vérifier si la formulation proposée est susceptible de remplir les exigences du cahier de charge. Le malaxage se fait obligatoirement par un malaxeur à axe vertical : malaxage à sec pendant 1 min puis malaxage avec l’eau pendant 2 min. d’une part sur une gâchée de béton sans adjuvant et d’autre part sur une gâchée de béton adjuvanté. Le volume de la gâchée à préparer doit être supérieur à celui de l’éprouvette de 25%. de convenance ou d’un essai de contrôle. Les essais d’études sont exécutés au laboratoire du début jusqu’à la fin. perte des propriétés mécaniques de résistance. ESSAIS SUR BETON DURCI Ce sont les caractéristiques mécaniques du béton à savoir la résistance à la compression et à la traction. QUELS SONT LES EFFETS DU GEL ET DES SELS SUR LE BETON ? Il y a deux phénomènes précis de dégradation qui peuvent avoir lieu indépendamment l’un de l’autre : La microfissuration interne : destruction du béton. Comme j’ai précisé avant. Badr BAHNINI . la résistance à la compression se mesure le plus souvent sur des éprouvettes cylindriques d’un élancement [hauteur/diamètre] égale à 2 (le choix des dimensions va être expliqué après). CONFECTION DES EPROUVETTES : DIMENSIONS DES EPROUVETTES : Les éprouvettes peuvent être cylindriques ou prismatiques voire même cubiques selon le type de l’essai et les recommandations du client. En revanche. elle tolère que les dimensions réelles des éprouvettes cylindriques jouent dans la plage de ± 10% des dimensions nominales.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Ci-après. les dimensions nominales pour chaque type d’éprouvettes : 15 .Le béton servant pour les essais de convenance et de contrôle est obligatoirement celui utilisé sur le chantier via les moyens du chantier. CHOIX DU MOULE : Le choix des dimensions du moule est fonction de la dimension des granulats. La norme présente les dimensions nominales pour chaque type d’éprouvettes et spécifie que les dimensions réelles ne doivent pas en différer dans le cas des éprouvettes prismatiques et cubiques. Badr BAHNINI . Les éprouvettes doivent rester dans le moule sans déplacement et à l’abri de la dessiccation pendant un minimum de 16 h et un maximum de 3 jours. les éprouvettes doivent être entreposées dans de l'eau jusqu'au moment de l'essai.Moules cylindriques Moules prismatiques MISE EN PLACE DU BETON : Après avoir humidifié les moules (s’il s’agit de moules métalliques ou en plastique). Après démoulage. on opte pour le piquage. Badr BAHNINI . on utilise l’aiguille vibrante sachant que l’option de la table vibrante est aussi valable pour les petits cylindres de 11. ou dans une chambre à 20 °C ± 2 °C et une hygrométrie relative (humidité) ≥ 95 %. La méthode de mise en place par vibration dépend de la consistance de l’échantillon : Si l’affaissement est ≤ 9. Si l’affaissement est ≥10.Rapport du stage d’initiation Professionnelle CONSERVATION DES EPROUVETTES : 16 . à la température de 25 °C ± 5 °C. à une température de 20 °C ± 2 °C. on introduite le béton au moyen d’une pelle en au moins deux couches (l’épaisseur maximale d’une couche ne dépasse pas 100 mm) en veillant à le bien répartir et en procédant au fur et à mesure à la vibration pour chaque couche. Un mélange préparé au laboratoire à base de souffre (60%) et de sable (40%). Le but étant d’éviter au mieux possible les ruptures incorrectes des éprouvettes en assurant une répartition uniforme des charges. Elle est dite « valeur caractéristique requise » et est notée fc28 et correspond à la valeur de la résistance au dessous de laquelle peuvent se situer au plus 5% de la population de tous les résultats des essais sur éprouvette. PREPARATION DES EPROUVETTES La préparation des éprouvettes peut être effectuée par deux méthodes : la rectification par le disque diamanté (rectifieuse électrique) et le surfaçage au souffre. Le surfaçage au souffre consiste à munir chaque base d’une plaquette de souffre. la résistance mécanique du béton atteint théoriquement 75% de la résistance finale. une préparation des faces d’appuis est nécessaire : il faut rendre les bases de cylindres planes et perpendiculaires aux génératrices du cylindre. Après 7 jours.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Le tableau montre comment on peut obtenir théoriquement les valeurs de résistance au jour j à partir de la valeur caractéristique requise. S’il s’agit de cylindres. ce qui est souvent le cas.LA RESISTANCE A LA COMPRESSION Le but de l’essai est de définir les valeurs de la résistance à la compression du béton à l’âge de 7 jours et de 28 jours (parfois même de 90 jours). 6 échantillons vont subir l’essai. et elles sont soumises à une charge uniformément répartie sur les deux extrémités et croissante linéairement jusqu’à la rupture. C’est la valeur prise comme référence dans les calculs de résistance et de déformation. cubiques ou des carottes. 17 . Pour effectuer l’essai. nous avons besoin d’une machine d’essai de compression conforme à la norme comme celle dont dispose CTR-Casa et nous avons aussi besoin d’un moyen pour rectifier les éprouvettes cylindriques. la résistance est équivalente à 80% de la résistance finale. Les éprouvettes étudiées peuvent être cylindriques. Au bout de 28 jours. Au bout de 7 jours. 3 dans 7 jours et 3 dans 28 jours. porté à une température de 125 °C ± 5 °C et versé dans Badr BAHNINI . 3 éprouvettes vont donc quitter la salle de conservation. MISE EN CHARGE La charge va augmenter linéairement jusqu’à rupture. ESSAI DE TRACTION PAR FLEXION Badr BAHNINI . le résultat est exprimé en MPa arrondi à 0. C’est un moyen beaucoup plus sophistiqué et plus rapide et il donne des résultats très satisfaisants. on veille à faire descendre verticalement une extrémité du cylindre et de laisser durcir avant de répéter l’opération pour l’autre base. Ils doivent surtout être centrés avec sur la presse d’essai (plateau inférieur) avec une erreur de ± 1% par rapport au diamètre nominal du cylindre.5 MPa près.2 MPa/s jusqu’à 1 MPa/s. 18 . la machine est sensible à cette rupture (diminution des forces réciproques).Rapport du stage d’initiation Professionnelle La mise en charge est effectuée à raison de 0. en revanche. d’une rectifieuse électrique. On prend 0.5 MPa/s en général. La résistance à la compression σc est le rapport entre cette charge et l’aire de la section S calculée à partir de la dimension nominale de l’éprouvette : σc = F/S. Cette étape est à prendre très au sérieux car l’erreur peut coûter chère en conduisant à une rupture incorrecte de l’éprouvette. elle s’arrête automatiquement et affiche la valeur de la force de rupture ou ce qu’on appelle la charge maximale F. Ce mode de préparation est pratiquement abandonné au laboratoire qui dispose. Les cylindres préalablement rectifiés vont par la suite être positionnés dans la machine d’essai. Une opération assez laborieuse et qui prend beaucoup de temps sans perdre de vue les dangers du souffre sur la santé de l’Homme.un plateau/moule horizontal. La distance entre les appuis supérieure est égale à la largeur de l’éprouvette. la largeur du prisme d = 10. Une fois le prisme est bien positionné dans la machine.06 MPa/s. Avec les notations des schémas. .Le but de l’essai est de déterminer la résistance à la flexion des éprouvettes prismatiques de dimensions réelles conformes à la norme : l’élancement doit être supérieur à 3.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Les schémas suivants expliquent la configuration pour chacun de ces essais 19 . L’éprouvette.04 MPa/s jusqu’à 0. qu’il est centré et en parfait contact avec les appuis et son axe est bien orthogonale aux axes des appuis. reposant sur deux appuis. la mise en charge est effectuée à raison d’une vitesse allant de 0. la résistance en flexion est exprimée au 0. Une autre méthode consiste à soumettre le prisme à une charge concentrée unique au milieu de l’éprouvette. souvent d1= d2 = d. c’est la distance entre les appuis et d1 et d2 sont les dimensions de la section du prisme.1 MPa près par les expressions suivantes : Dans le cas des deux charges symétriques (cas le plus courant : Dans le cas d’une charge centrée : . A noter que l = 3d. l’extrémité est carrée. il est en général égal à 4. est soumise en général à deux charges symétriques et égales appliquées par le biais de deux rouleaux supérieurs maintenus par un support articulé. La machine fournit donc la charge maximale de rupture F en Newtons. ESSAI DE TRACTION PAR FENDAGE Badr BAHNINI . La distance entre les rouleaux d’appuis est égale à trois fois la largeur de l’éprouvette.5 . 14 ou 20 cm. linéairement croissante jusqu’à la rupture. LE CIMENT Les ciments sont des poudres finies obtenues par la cuisson à haute température d’un mélange de matériaux naturels de carrière (argile. Les 4 Constituants principaux du clinker : • 1 Le silicate tricalcique (60 %) Si02. Ces matériaux sont d’abord concassés puis broyés.Cet essai est aussi appelé l’essai brésilien. L’essai est exécuté le plus souvent sur des éprouvettes cylindriques. Les plateaux de la machine d’écrasement doivent être parallèles. calcaire. elle est comprise entre 0. Le mélange passe ensuite dans un four rotatif où se produit vers 1450 °C une fusion partielle –la clinkérisationau cours de la quelle des réactions entre la chaux et des oxydes comme Al2O3 et Si02 ont lieu formant ainsi les clinkers (des sels anhydres comme les silicates ou les aluminates). Le clinker est refroidi rapidement puis broyé dans des broyeurs à boulets en présence du gypse (sulfates de 1 chaux). il consiste à écraser un cylindre de béton suivant deux génératrices opposées. à sec ou en présence d’eau. arrondie à 0. Badr BAHNINI . L’objectif étant d’évaluer la résistance au fendage du béton. 3CaO Nom d’une carrière anglaise de calcaire marneux naturels contenant de l’argile en bonne proportion et répartie de façon homogène donnant par cuisson du ciment naturel.05 MPa. entre les plateaux d’une presse. Le cylindre de béton est positionné grâce à un gabarit de centrage. marne dans la proportion approximative de 20 % d’argile et 80 % de calcaire). d est le diamètre de l’éprouvette. par la formule suivante : Où L est la portée. La vitesse de chargement est constante.Rapport du stage d’initiation Professionnelle QUELQUES INFORMATIONS SUR LE CIMENT 20 . L’effort de compression appliqué au niveau de la génératrice va engendrer des contraintes de traction qui vont provoquer la rupture de l’échantillon. La résistance en traction par fendage est donnée. On obtient ainsi le Ciment Portland Artificiel (CPA). pour obtenir un mélange homogène comportant 70 % environ de la chaux CaO. La machine affiche la valeur de la charge maximale à la rupture F. Des bandes de chargement en matériau dur vont assurer le contact entre les plateaux et l’éprouvette.06 MPa/s.04 MPa/s et 0. Fe2O3. parfois un mélange des deux). De la proportion des composants dépendent en grande partie la qualité et la résistance du mortier mis en œuvre.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Le CPA 55 21 . 25 à 30% de silice. obtenus par broyage de certaines roches. La masse d’eau ajoutée est la moitié de la masse du sable : E/C = 0. CPJ 45 o o o o o Clinker (+70%). Fillers : Produits inertes chimiquement. Parmi ces constituants : Le laitier : résidu minéral de la préparation de la fonte (alliage fer [2. CONDUITE DE L’ESSAI Badr BAHNINI . 2CaO L’aluminate tricalcique (10 %) Al2O3. Avec ces proportions. 6. 3CaO L’aluminoferrite tétracalcique (10 %) Al2O3. on obtient un ciment Portland composé. Il est refroidi brusquement pour donner ensuite un produit granulé comportant 45 à 50% de chaux. ESSAI DES CIMENTS POUR LA DETERMINATION DES RESISTANCES MECANIQUE : ESSAI SUR MORTIER NORMAL Le mortier est obtenu par mélange homogène d’une matière inerte qui est le sable avec une matière active qui est le liant hydraulique c. le ciment (parfois la chaux.5 . Le rapport quantité du liant sur quantité du mortier prend le nom de dosage. 15 à 20% d’alumine et 10% d’oxydes divers. Résistance moyenne minimale à 28j est de 42MPA. Pour évaluer les caractéristiques mécaniques du ciment. le liant 3 3 3 remplit les vides du sable. 4CaO Dans un but d’économie. o o o o clinker (+95%) complément à 100% de constituants secondaires gypse pour régulariser la prise La résistance moyenne à 28 jours est de 52 MPA . Le début de prise à 20°C ne se manifeste qu’après 1h . c’est-à-dire que 1 m de sable + 1/3 m de ciment ne fournit qu’un m de mortier. Cendres volantes : fines poussières récupérées dans les dépoussiéreurs à la sortie des chaudières des centrales thermiques.-à-d. Début de prise à 20°C ne se manifeste qu’après 1h30. Le complément à 100% d’un ou plusieurs constituants secondaires. composés de silicates et d’aluminates.• • • Le silicate bicalcique (20 %) Si02. Le gypse pour régulariser la prise. dénommé CPJ. Lorsqu’on ajoute ces éléments au clinker. La résistance moyenne à 28 jours est de 50 MPA . CPJ 55 o o o o o Clinker (+ 85%) Complément à 100% d’un ou plusieurs ajouts Gypse pour régulariser la prise.67]% et carbone) dans les hauts fourneaux 1750 °C. C’est un ciment lent. C’est un mortier qui contient en volume une partie de ciment pour trois parties de sable normalisé.5. on mélange au clinker des constituants secondaires exigeant moins d’énergie pour leur fabrication. Le tout est gâché avec une certaine quantité d’eau. on utilise un mortier « normal ». Pouzzolanes : produits naturels d’origine volcanique. Pendant les15 premières secondes effectuer un raclage de la cuve pour repousser tout le mortier adhérent aux parois et au fond fo du récipient vers le milieu de celui-ci. Mettre ensuite le malaxeur à sa vitesse rapide et continuer le malaxage pendant 30s supplémentaires.Rapport du stage d’initiation Professionnelle MODE OPERATOIRE 22 . Sa courbe granulométrique doit se situer à l’intérieur du fuseau indiqué ci-après : On peut lee préparer au laboratoire en utilisant un sable siliceux (teneur en silice ≥ 98%) de grains arrondis de préférence et ce en respectant la composition granulométrique présentée par la norme dans le tableau suivant : Le mortier est préparer en mélangeant le ciment à tester le sable normalisé et l’eau dans les proportions suivantes : 450 ± 2 g de ciment. Arrêter le malaxeur pendant 1 min 30 s. 1350 ± 5g de sable normalisé et 225 ± 1 g d’eau.L’essai consiste. Ce mélange est malaxé pendant 4minutes conformément aux prescriptions de la norme :







Introduire l’eau en premier dans la cuve du malaxeur . on effectue le démoulage et on immerge les éprouvettes dans l’eau à une température de 20°C ±1°C jusqu’au au moment de l’essai. l’essai Badr BAHNINI . Après 30 s de malaxage introduire régulièrement le sable pendant les 30s suivantes. en premier lieu. à préparer un mortier normal à l’aide d’un sable normalisé. Ce sable est conditionné en sac plastique en dose de 1350 ± 5 g. s Une fois le mortier prêt. Reprendre ensuite le malaxage à grande vitesse pendant 60 s. y verser ensuite le ciment . La mise en place est réalisée en serrant chaque couche par 60 chocs grâce à la table à choc. on le verse en deux couches dans des moules prismatiques 4x4x16 cm. mettre le malaxeur en marche à vitesse lente pendant 30 s. choc Les éprouvettes sont alors conservées pendant 20 à 24 heures dans la salle de conservation. Ensuite. aussitôt après. •7 jours ± 2 h. 23 . Rf = 0. la résistance à la compression Rc est le rapport entre cette charge et l’aire aire de la surface de contact du plateau: plateau b² = 40*40=1600 mm. On note la charge de rupture en compression Fc. La mise en charge est effectuée à raison de 2400 N/s ± 200 N/s jusqu’à la rupture. La charge centrée de rupture Ff est alors connue.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Lorsque Fc est exprimée en Newtons. La mise en charge se fait à une vitesse de 50 N/s ± 10 N/s jusqu’à la rupture.Les essais sont effectués selon la demande du client tout en respectant les limites suivantes : • 24 h ± 15 min. La résistance à la flexion est obtenue par la formule suivante : Avec vec l c’est la distance entre les appuis et b est le côté de la section du prisme. •28 jours ± 8 h. Lorsque Ff est exprimée en Newtons. Il faut veiller à bien centrer les prismes par rapport aux plateaux de la machine de façon à ce que le prisme soit en contact avec toute la surface du plateau. • 72 h ± 45 min. la contrainte Rc est en MPa. RESISTANCE A LA FLEXION : Cette résistance est évaluée en appliquant une charge centrée croissante à vitesse constante sur l’éprouvette. plateau. • 48 h ± 30 min. b = 4 cm. Le prisme est positionné sur des rouleaux d’appuis distants de 10 cm symétriquement de façon à ce que la charge soit centrée (3 cm de chaque côté). Puisque l = 10 cm. Rf est une contrainte en MPa.234 Ff. Deux chaînes : à droite la flexion xion et à gauche la compression Table à chocs Badr BAHNINI . RESISTANCE A LA COMPRESSION RESSION Les deux demi-prismes prismes résultant de cet essai vont être rompus en compression dans un dispositif convenable. Après le broyage. dimensions de la surface de pose pour quatre arêtes. Elles sont utilisées dans la réalisation des murs et des cloisons. les briques subissent la cuisson à une température de 1000°C ce qui transforme l’argile en terre cuite. Mesure de la rectitude des arêtes grâce à la règle à pige : on mesure la distance minimale et maximale entre la règle placée aux extrémités et l’arête à contrôler Epaisseur des parois et cloisons avec le pied à coulisse et à 1mm près. La couleur des briques est due essentiellement à l’existence de l’oxyde de fer dans les argiles. et de la hauteur mesurée également sur quatre arêtes Mesure de la planéité des surfaces avec la règle à pige : on mesure la distance minimale et maximale entre la règle placée aux extrémités de la face et la surface. le malaxage et le moulage des argiles. La forme des briques est généralement parallélépipède. 3 briques sont utilisées pour la détermination des caractéristiques géométriques notamment : • • • • Mesures dimensionnelles déterminées avec le pied à coulisse à 1mm : Il s’agit de la longueur et la largeur. ESSAIS SUR BRIQUES CREUSES EN TERRE CUITE Le premier souci est le contrôle de l’aspect général en vérifiant s’il existe éventuellement des fissures sur les parois ou sur les cloisons intérieures ou encore des déformations.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Le laboratoire reçoit un lot composé de 17 briques. 24 . avec ou sans additifs. cassures… CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES Après avoir contrôlé que l’aspect général est correct.Malaxeur PRODUITS PREFABRIQUES BRIQUES CREUSES EN TERRE CUITE INTRODUCTION Les briques sont des produits préfabriqués à base des argiles. Badr BAHNINI . A l’aide de cales installées dans le fond d’un bac remplit partiellement d’eau. Les briques sont ensuite essuyées puis pesées. puis on pèse chaque brique. t = temps. On commence par le séchage des éprouvettes à l’étuve jusqu’à masse constante. M = masse d'eau. S = produit de la longueur par la largeur de la face immergée. écoulé depuis le début de l'immersion (t=10 min) Ce qui donne : . en grammes.Epaisseur des cloisons Règle. règle à pige et pied à coulisse ABSORPTION D’EAU L’essai est réalisé sur 7 produits dans une enceinte climatique à 20°C ± 2 et une hygrométrie de 65±5%. absorbée par la brique depuis le début de l'immersion. La différence entre les deux masses déterminées correspond à la masse d’eau absorbée par la brique. on immerge chaque brique suivant la grande surface de façon à ce que 5 mm soit au-dessous du niveau de l’eau et ce pendant 10 min.Rapport du stage d’initiation Professionnelle On calcule par la suite le coefficient d’absorption d’eau via la formule suivante : 25 . Etuvage des briques cales installées dans le bac remplit d’eau Badr BAHNINI . en minutes. exprimé en centimètres carrés. 5 bar/s tout en veillant à assurer le centrage de chaque brique par rapport à la machine. l’épaisseur maximale de la couche de souffre doit être 3mm. On note la charge maximale supportée par chaque brique : F.Briques immergées pendant 10 min RESISTANCE A L’ECRASEMENT L’essai est effectué sur 7 éprouvettes dont on mesure tout d’abord les dimensions des surfaces haute et basse ainsi que la moyenne entre les deux aires : S Les faces de pose des éprouvettes sont rectifiées avec un mélange de soufre industriel (60 %) et de sable fin de fraction 0. On coule ce mélange sur un marbre métallique huilé puis on pose l’éprouvette à rectifier. L’essai d’écrasement est effectuer à l’aide d’une presse mise en marche à raison de 1 bar/s ± 0. Préparation du mélange de soufre et sable fin marbre métallique 26 . après solidification. La résistance à l’écrasement pour une éprouvette donnée est calculée par l’expression : Badr BAHNINI .08/1.25 (40%) porté à une température de 170°C.Rapport du stage d’initiation Professionnelle On peut classifier les briques en fonction de la résistance moyenne à l’écrasement pour les 7 éprouvettes et la résistance minimale trouvée. Ils sont aussi appelés des hourdis. 27 . Les entrevous reposent sur les talons de deux poutres voisines et jouent le rôle d’éléments de coffrage pour la partie de plancher qui sera coulée par la suite. Ils peuvent également participer à la résistance mécanique du plancher final.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Après avoir vérifié l’aspect général pour s’assurer que le produit ne présente pas des défectuosités apparentes telles que cassures.5 bar/s) CORPS CREUX EN BETON POUR PLANCHERS INTRODUCTION Les corps creux en béton (les entrevous) sont des éléments utilisés dans les systèmes de planchers à poutrelles et entrevous. à l’isolation thermique et acoustique et à la minimisation des dégâts en cas d’incendie. 3 entrevous sont utilisés pour la détermination des caractéristiques géométriques de l’échantillon.Mise en charge de la presse (1 bar/s ± 0. ESSAIS SUR CORPS CREUX EN BETON AU LABORATOIRE CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES Cas d’un corps creux à ailettes Plancher dit à nervures Badr BAHNINI . fissures ou déformation. Largeur er hauteur de la feuillure comme précisé sur la figure en utilisant une équerre et une règle. on utilise un pied à coulisse pour déterminer : • • • Longueur. La mise en charge s’effectue via un carré en bois de 5 cm à raison de 10 daN/s± 3 daN/s jusqu’à la rupture. largeur (surface de pose) et la hauteur de l’entrevous à l’aide du pied à coulisse. la résistance se mesure par application d’une charge sur l’élément reposant sur deux appuis ayant la forme des embases des poutrelles destinées à recevoir l’élément dans l’ouvrage.Dans le cas des corps creux à ailettes. 28 . La porosité totale est donnée par : . la résistance se mesure par application d’une charge sur l’élément posé à plat sur un socle. POROSITE TOTALE 1. Les éprouvettes sont immergées totalement dans l’eau à 20°C pendant au moins 4 heures jusqu’à masse constante P’. On laisse refroidir les 3 entrevous pendant 6 heures. largeur (surface de pose) et la hauteur de l’entrevous à l’aide du pied à coulisse.Rapport du stage d’initiation Professionnelle L’essai est réalisé sur 3 corps creux. Pour les corps creux à feuillure. après un éventuel ébarbage des faces à la lime (s’il existe des bavures). Corps creux à feuillures Plancher à poutrelles préfabriqués • • • Longueur. La planitude qui correspond à la distance maximale trouvée avec une règle à pige posée sur la sousface de l’hourdi. L’épaisseur et la largeur des ailettes en utilisant une équerre et un réglet. 3. La planitude qui correspond à la distance maximale trouvée avec une règle à pige posée sur la sousface de l’hourdi. Pour les corps creux à ailette. 2. la charge est appliquée au centre de l’entrevous pour les 6 éprouvettes. RESISTANCE MECANIQUE L’essai de résistance au poinçonnement. Badr BAHNINI .flexion est réalisé sur 6 éprouvettes. Lorsque l’entrevous ne comporte pas une paroi verticale médiane. Les éprouvettes sont placées sur une étuve à 70°C jusqu’à masse constante P. Rapport du stage d’initiation Professionnelle AUTRES PRODUITS PREFABRIQUES la rectification se fait avec un enduit à base de ciment 29 . Hourdis à ailettes Hourdis à feuillures écrasement de l’hourdis LES AGGLOS OU BLOCS EN BETON POUR MURS ET CLOISONS Vitesse de mise en charge 0.2 MPa Blocs en béton creux (il y a aussi des blocs pleins) essai d’écrasement Badr BAHNINI . la charge est appliquée entre les deux parois les plus proches du centre pour les 6 entrevous. Pour les corps creux à feuillure.5 ± 0.Dans le cas contraire : - Pour les corps creux à ailette. la charge est appliquée entre les deux parois les plus proches du centre pour 3 hourdis et elle est appliquée au centre pour la moitié des entrevous de prélèvement. Rapport du stage d’initiation Professionnelle Détermination de l’espacement entre armatures 30 .CANALISATIONS EN BETON ARME Détermination de la résistance à l’écrasement Badr BAHNINI . Echantillonneur : Le diviseur échantillonneur est un appareil de laboratoire qui permet de diviser en deux parties identiques la totalité de l’échantillon. puis on sépare le tas en quatre parties égales. Le souci majeur est que ces échantillons soient représentatifs de l’ensemble du matériau : il faut donc accorder une importance particulière à l’opération de prélèvement. Ces essais peuvent donc être un moyen de reconnaissance (études géotechniques). on peut recommencer l’opération sur ce nouvel échantillon. GEOTECHNIQUE. Quartage : Le matériau doit être suffisamment humidifié pour éviter la perte d’éléments fins. FONDATIONS ET INFRASTRUCTURES DE TRANSPORT GENERALITES SUR LE SOL Le sol est à la fois : Un matériau de construction naturel quand on réalise un remblai routier ou un barrage en terre par exemple. Là encore survient le problème de représentativité. L’échantillonnage en laboratoire peut se faire par deux méthodes différentes : soit par quartage ou à l’aide d’un échantillonneur. Les techniques correspondantes sont normalisées : * prélèvements grâce à un forage * prélèvements manuels à l’aide d’une plaque métallique * prélèvements manuels à l’aide de boîtes (ratissage dans des récipients) * prélèvement avec une tarière (une sonde) La seconde étape de cette opération se fait au laboratoire en prélevant la quantité nécessaire à l’essai. 31 .GEOLOGIE. On veille à bien l’homogénéiser. Une assise pour les fondations de l’ouvrage Des essais de laboratoire et in situ de plus en plus perfectionnés effectués par LPEE fournissent aux constructeurs des données nécessaires pour étudier les ouvrages de génie civil et de bâtiment et assurer leur stabilité en fonction des sols sur lesquels ils doivent être fondés mais aussi avec les quels ils seront construits . c’est à dire sur des petites quantités de matériaux. Si la quantité obtenue est encore trop importante. de suivi (phase de la construction de l’ouvrage) ou encore de contrôle (après mise en service). On étale le matériau sur une surface lisse (un grand plateau par exemple). Le matériau est versé dans le diviseur de façon uniforme sur toute Badr BAHNINI .Rapport du stage d’initiation Professionnelle Les essais effectués en laboratoire portent sur des échantillons. PRELEVEMENT ET ECHANTILLONAGE La première étape est le prélèvement sur le chantier ou la carrière d’une quantité nettement plus grande que celle qui sera utilisée pour l’essai. Un élément constitutif du béton qui est fabriqué avec des agrégats granulaires naturels comme les sables et les graviers auxquels on ajoute de l’eau et du ciment. et on prend les deux parties opposées. on peut récupérer les deux échantillons au niveau de deux bacs séparés.Rapport du stage d’initiation Professionnelle La masse de l’eau évaporée est la différence de la masse de l’échantillon humide et de la masse sèche du même échantillon. Diviseur Echantillonneur DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES PHYSIQUES DU SOL : LA TENEUR EN EAU PONDERALE DES MATERIAUX W: C’est le rapport de la masse de l’eau évaporée lors de l’étuvage (mw) sur la masse des grains solides (md). 32 .la surface des couloirs. une à l’état initial (masse humide) et une après passage à l’étuve pendant 24 heures à 105 °C pour les échantillons insensibles à la chaleur et 50 °C pour les échantillons sensibles à la chaleur. PROCTOR. C’est une étape primordiale pour plusieurs essais : l’équivalent de sable. Badr BAHNINI . Le principe de la détermination de la teneur en eau est donc d’effectuer deux pesées. exprimée en pourcentage : w = mw/md. La masse de l’échantillon à soumettre à l’essai est fonction de la dimension des éléments qu’il contient. CBR. Méthode par pesées : le volume est déduit de pesées dont une est faite après immersion de l’échantillon dans l’eau. On actionne le système de séparation et le matériau est divisé. VBS… Détermination de la masse volumique apparente Méthode géométrique : le volume est calculé à partir des données géométriques de la trousse coupante ou du moule qui contient l’échantillon. On commence par peser la masse dans l’air de l’échantillon (m). 33 . Cette masse d’eau est la différence entre les masses en l’air et dans l’eau de l’échantillon. Une troisième pesée hydrostatique (m’p) permet de déterminer le volume de l’échantillon paraffiné qui est égale à RAPPEL THEORIQUE Puis: Masse en état Paraffinage Badr BAHNINI . Une deuxième pesée à l’air libre de l’échantillon paraffiné (mp) permettra de déterminer la masse du paraffine et donc connaissant sa masse volumique ρ paraffine = 0. L’échantillon est dans son état naturel (n’est pas remanié) et doit avoir une masse entre 0. a déplacé une quantité d'eau dont la masse permet de déterminer le volume.88 Kg/l. Ensuite on procède au paraffinage. on peut éventuellement le tailler si ce n’est pas le cas.DETERMINATION DE LA MASSE VOLUMIQUE APPARENTE PAR IMMERSION DANS L’EAU (PESEE HYDROSTATIQUE) : Cette méthode est choisie pratiquement lorsque l’échantillon a une forme simple pour être paraffiné correctement et facilement : lors d’un carottage par exemple. plongé dans l'eau. et par suite sa masse volumique. On déduit donc le volume de l’échantillon.Rapport du stage d’initiation Professionnelle L'échantillon. on est donc en mesure de déterminer le volume de la couche du paraffine.5 kg.1 et 0. 5 mm et 4 mm. Le volume est déduit connaissant les dimensions de la trousse coupante. DETERMINATION DE LA MASSE VOLUMIQUE APPARENTE PAR LA METHODE DU MOULE : L’échantillon est préparé selon un processus bien déterminé. Après.Pesée hydrostatique DETERMINATION DE LA MASSE VOLUMIQUE APPARENTE PAR LA METHODE DE LA TROUSSE COUPANTE : Le prélèvement de l’échantillon se fait par poinçonnement à l’aide de la trousse coupante. EXECUTION DE L’ESSAI : L’échantillon est immergé dans le pycnomètre qu’on fait tourner pour éliminer les bulles d’air.5 MM 34 . DETERMINATION DE LA MASSE VOLUMIQUE REELLE DES GRANULATS : La détermination de la masse volumique réelle se fait par la méthode du pycnomètre. c’est-à-dire les passants du tamis 31. Le but de cette étape est de laisser le temps suffisant à la pénétration de l’eau dans les pores des granulats accessibles à l’eau. Badr BAHNINI .Rapport du stage d’initiation Professionnelle CAS DES GRAVETTES : GRANULATS ENTRE 4 MM ET 31.5 mm et les refus du tamis 4mm. et en appliquant l’interpolation pour les dimensions qui n’y figurent pas : On procède ensuite au lavage de la prise d’essai pour ne garder que les granulats de dimension comprise entre 31. Les faces de la prise d’essai sont arasées aux extrémités. C’est-à-dire en appliquant une pression manuelle sur la trousse coupante placée verticalement à l’échantillon. le pycnomètre est placé dans un bain d’eau pendant 24h 0.5h à une température de 22°C 3°C. le moule (jauge) de dimensions et de masse connues est rempli jusqu’au débordement puis on arase son extrémité supérieure avec une règle. On peut donc calculer la masse volumique apparente. on détermine la masse initiale de la prise d’essai (M) en se référant au tableau suivant. En fonction de la dimension maximale des granulats. La masse de la prise d’essai (M) est ≥ 1 Kg. on désire le garder saturé mais le sécher en surface. sauf qu’il faut veiller après la pesée du pycnomètre rempli de la prise d’essai à laisser décanter l’eau avant de vider le contenu du pycnomètre. On note cette masse (M3). La technique est de l’exposer à un courant d’air chaud (séchoir) puis de continuer à le remuer continuellement pour le sécher.5 sont les mêmes. On remplit le pycnomètre d’eau seulement jusqu’au même niveau. Si le moule s’effondre correctement. Etape 3 : A ce stade l’échantillon est très humide. Les masses du pycnomètre rempli de la prise d’essai (M2) et de l’eau seulement (M3) sont alors connues à l’issue de l’exécution de ces deux étapes. On obtient ainsi la masse de la prise d’essai saturée et séchée en surface M1 Etape 4 : On sèche l’échantillon à l’étuve jusqu’à masse constante (M4) Cône.063 mm. on le remplit ensuite d’eau puis on place le couvercle et on ajoute de l’eau jusqu’à un niveau bien déterminé. Mais comment savoir si le séchage en surface est atteint ? C’est à l’aide du moule tronconique : On remplit le moule avec la prise d’essai puis l’échantillon est tassé par 25 coups à l’aide d’un pilon. Les étapes 1 et 2 d’exécution de l’essai pour le cas des gravettes 4/31. On note la masse du pycnomètre rempli d’eau et de la prise d’essai (M2).063 MM ET 4 MM EXPRESSION DES RESULTATS POUR LES DEUX CAS 35 .Le pycnomètre est retiré du bain d’eau pour éliminer les bulles d’air. On note la masse de la prise d’essai saturée et séchée en surface (M1). On sèche les granulats en surface à l’aide d’un chiffon absorbant l’eau jusqu’à ce que les films d’eau visibles à l’eau disparaissent. on enlève doucement et verticalement le moule.Rapport du stage d’initiation Professionnelle CAS D’UN SABLE : GRANULATS ENTRE 0. on est arrivé à l’état souhaité sinon il faut continuer le séchage. pycnomètre effondrement correcte Pycnomètre + prise d’essai : M2 Badr BAHNINI . On prépare notre échantillon en procédant au lavage des granulats pour ne retenir que les passants du tamis 4mm et refus du tamis 0. Pycnomètre + Prise d’essai La détermination de la masse volumique réelle se fait au pycnomètre. On sèche l’échantillon jusqu’à masse constante (M4). pilon. On retire donc les granulats du pycnomètre et on les laisse s’égoutter. Rapport du stage d’initiation Professionnelle Cet essai permet d’identifier les sols en déterminant la répartition en masse des granulats en fonction de leurs dimensions et ce en faisant passer le sol dans des tamis de dimensions de plus en plus petites jusqu’au plus petit dans la dimension est de 63 microns si on applique la norme européenne et 80 microns si on se réfère à la norme française.063/4mm. 2 La masse volumique absolue est le rapport entre la masse séchée de l’échantillon et le volume qu’il occupe dans l’eau y compris les pores fermés. on est maintenant en mesure de calculer la masse volumique réelle et absolue dans les deux cas (0. 4/31. Badr BAHNINI . Elle peut également faire référence au rapport entre la masse de l’échantillon quand l’eau remplit les pores accessibles à l’eau et le même volume précédent. On procède au lavage de l’échantillon dans un tamis de 63 microns (Norme Européenne) ou 80 microns (Norme Française) avec protection (400 µm ou 800 µm en général).5mm) via les expressions suivantes : = = ----------------------------------------------------------1 La masse volumique réelle peut le rapport entre la masse séchée de l’échantillon et le volume qu’il occupe dans l’eau y compris les pores fermés et ceux accessibles à l’eau.1 2 Grâce à ces données. 3. Exécution : 1. les pores accessibles à l’eau étant exclus DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DES SOLS ANALYSE DE LA GRANULARITE PAR TAMISAGE SEC APRES LAVAGE : Il s’agit de fractionner les grains agglomérés d’une masse connue de matériau au moyen d’une série de tamis normalisés et à peser successivement le refus cumulé sur chaque tamis. 2. 36 . la masse à l’état initiale de l’échantillon est pesée pour le calcul de la teneur en eau Une fois réduit. L’échantillonnage se fait par quartage ou à l’aide de l’échantillonneur pour obtenir une prise d’essai dont la masse M est déterminée en fonction du diamètre maximal de l’échantillon comme le montre le tableau suivant : Si on utilise la norme française. l’échantillon doit être séché à l’étuve à une température de 110°C±5°C jusqu’à masse constante M1. les gravettes plates causent un glissement entre les différentes couches de roulement au niveau de la chaussée et diminuent notablement la compacité du béton.Rapport du stage d’initiation Professionnelle L’analyse granulométrique aide à répertorier les sols dans les classifications LCPC et GTR. ensuite la totalité du matériau sec est versée au sommet d’une colonne de tamis de mailles carrées et de dimensions normalisées : 0. Par exemple. T : pourcentage de passants cumulé 9.50 – 40 – 50 – 63 – 80 – 100 – 125 Remarque : Les dimensions en gras sont dites nominales. Badr BAHNINI . Pourcentage massique de refus = 100* R/M1=100-T Où : R : masse de refus cumulée . 5.50 – 0. Il en découle alors le calcul du pourcentage de passants (tamisât) cumulé via la formule : T = 100 (1. On agite manuellement la colonne de tamis puis on continue le tamisage en remuant le matériau dans chaque tamis à la main pour s’assurer qu’il n’y a plus d’éventuels passants.25 – 0. Ensuite le pourcentage massique du refus cumulé est déterminé en rapportant les refus à la masse de l’échantillon sec avant lavage M1. la connaissance de la granulométrie est capitale pour la formulation du béton. A cet effet.80 – 1.30 – 8 – 10 – 12.063 (EN) – 0. Il est donc important d’estimer le pourcentage des éléments de forme aplatie dans un échantillon donné. On laisse la prise d’essai refroidir.63 – 0. 37 . 7.16 – 0.10 – 0.25 – 1.08 – 0. Sous le dernier tamis.40 – 0. on dispose d’un fond de tamis pour recueillir les passants éventuels.20 – 0.4.R/ms) Le pourcentage du matériau éventuellement perdu lors de l’exécution de l’essai : 100 x (M2– (∑Refus+ P)) / M2 doit être < 1% ou P est la masse du matériau resté au fond du tamis On peut calculer le pourcentage des fines : La masse des fines c’est la somme de la masse des fines retirés par le lavage M1-M2 et de la masse du matériau resté au fond du tamis P soit alors 100*[(M1-M2) + P]/M1. moins leur mise en place dans la route ou dans les bétons est facile et plus ils sont fragiles.00 – 3. Elles sont recommandées par la norme européenne.315 – 0. Lavage (63 microns) différentes séries de tamis DETERMINATION DU COEFFICIENT D’APLATISSEMENT Plus les gravettes sont plates.50 – 14 – 16 – 20 – 25 – 31. 6. Par ailleurs.125 – 0. le laboratoire effectue un essai pour déterminer le coefficient d’aplatissement des granulats. Les refus sur chaque tamis sont pesés successivement puis on inscrit les refus cumulés.60 – 2.00 – 1. L’échantillon est séché à nouveau à l’étuve jusqu’à masse constante M2. 8.15 – 4 – 5 – 6. il permet le contrôle de qualité des sables pour béton et de certains granulats routiers. puis à extraire de chaque fraction les éléments plats grâce à une grille à fente. Le tableau suivant montre la correspondance entre les classes granulaires d/D et les largeurs (écartements) des grilles à fentes utilisées. CONDUITE DE L’ESSAI : L’échantillonnage se fait par quartage ou via le diviseur échantillonneur comme montré précédemment. Badr BAHNINI . On procède à l’analyse granulométrique par tamisage.Ce coefficient s’obtient en séparant l’échantillon en fractions de granulats d/D par tamisage. Appartenir à une classe d/D signifie que les granulats sont les refus du tamis d et qu’il faut les tamiser sur la grille à fentes parallèles d’écartement D/2 et peser les passants. Pour une fraction donnée di/Di. La masse de la prise d’essai dépend du Dmax retenu de l’échantillon lors du quartage. On pèse tout de même la masse des refus du tamis 80mm et celle des passants du tamis 4mm avant d’écarter ces éléments.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Le coefficient d’aplatissement de l’échantillon a pour expression : 38 . en pesant le refus Ri de chaque tamis et en gardant les fractions di/Di séparées. Moins il contient des éléments fins. le coefficient d’aplatissement élémentaire est donné par : AG par Tamisage Grilles à fente EQUIVALENT DE SABLE – EVALUATION DES FINES L’essai d’équivalent de sable consiste à déterminer la teneur en fines d’un échantillon de sable. plus le sable est considéré propre. On tamise chaque fraction di/Di à l’aide de la grille à fente et on pèse les passants mi. La prise d’essai est séchée jusqu’à masse constante M0. L’essai n’est valable que pour les granulats de dimensions comprises entre 4mm et 80mm. On laisse le mélange en repos pendant 10 min. Une masse suffisante au nombre de prises d’essai requis est conservée dans des récipients bien fermés pour garder sa teneur en eau initiale. normalisées avec repères et bouchon plein 1 bonbonne plastique 5 litres pour la solution lavante tube laveur avec siphon. à deux traits repères. Lorsque l’essai concerne la fraction 0/2mm. L’échantillon est rincé à l’intérieur de l’éprouvette avec le tube lavant. Il est plus difficile de repérer à l’œil nu le niveau qui sépare le floculat du dépôt du sable.Les fines sont préjudiciables au bon comportement mécanique du béton : ils peuvent diminuer sa résistance et favoriser le phénomène du retrait. La prise d’essai de masse m est introduite dans l’éprouvette grâce à l’entonnoir. piston de mesure normalisé et un réglet de 500 mm entonnoir et des récipients de mesure. jusqu’au premier cercle repère à l’aide du tube laveur. on calcule la masse de l’échantillon nécessaire pour une prise d’essai avec la formule suivante : 39 . La solution lavante est siphonnée dans l’éprouvette en plastique (plexiglas). puis on frappe l’éprouvette à la paume de la main pour enlever les bulles d’air et activer le pouvoir floculant de la solution (elle va mouiller toutes les particules).Rapport du stage d’initiation Professionnelle Lorsque la teneur en eau remplit les critères précités. w doit rester inférieure à 8%. ensuite l’éprouvette est bouchonnée puis subit une agitation mécanique pendant 30s±1s. On est maintenant capable de calculer la valeur de l’équivalent de sable. Badr BAHNINI . CONDUITE Une fois réduit. On laisse alors le mélange en repos pendant 20 min. bouchon et embout démontable. Dans le cas de la fraction 0/4mm. Il faut quand même signaler qu’une teneur minimale en fine est nécessaire pour la bonne maniabilité des bétons. on mesure alors avec le réglet la hauteur h1 du fond jusqu’au niveau supérieur du floculat. tout l’échantillon doit être partiellement séché à l’étuve pour diminuer sa teneur en eau. L’APPAREILLAGE COMPREND LES ELEMENTS SUIVANTS :




2 éprouvettes. Si ces conditions ne sont pas vérifiées. l’échantillon est tamisé pour retenir les passants du tamis 4mm dans le cas des sables de concassage (dimension grande) et les passants du tamis 2mm dans le cas d’un sable de dune ou de mer (petite dimension). pour faire remonter les fines. la teneur en eau doit être inférieure à 2%. On distingue visuellement le niveau qui sépare le floculat de la solution lavante décantée. On utilise alors le piston qu’on fait descendre lentement jusqu’à ce que l’embase soit en contact avec le sable sédimenté. Une masse entre 100g et 200g est pesée puis séchée à l’étuve pour déterminer la teneur en eau de l’échantillon. du bas en haut. Et on détermine la hauteur h2 entre le manchon et la tête du piston comme le montre la figue. L’opération de lavage se termine quand la solution atteint le deuxième trait repère. c’est le phénomène d’adsorption. 4 du cas échéant Si Dmax ≤5 Prendre une masse m>200*Dmax puis reprendre l’étape 4 des cas échéants Une prise d’essai m h2 servira pour déterminer la teneur en eau de l’échantillon : w. L’argilosité d’un sol peut s’avérer un vrai problème en génie civil. notamment leur activité.La valeur de l’équivalent de sable est donnée par la relation : Valeur de ES ES < 60 60 < ES < 70 70 < ES < 80 ES > 80 Agitateur mécanique Type de sol sable argileux. L’estimation de la VBS au laboratoire se fait via le dosage de la quantité d’une solution de bleu de méthylène à 10 g/l qui se fixe à la surface des particules. un manque des fines qui risque de causer un problème de maniabilité et de ségrégation des bétons Avant rinçage (premier cercle niveau) VALEUR DU BLEU DE METHYLENE – QUALIFICATION DES FINES PREPARATION : On commence par le prélèvement d’un échantillon comme indiqué dans le tableau ci-dessous : Si Dmax >50 Prendre une masse de m1=10 Kg de la fraction 0/50 mm Tamiser et éventuellement laver cette masse pour séparer la fraction 0/5 mm : m2 Calculer la fraction pondérale C = m2/m1*100 Préparer trois prises d’essai à partir de la masse m2 : De masse de 30 à 60g dans le cas des sols argileux à très argileux : m hi De masse 60 à 120 dans le cas des sols peu argileux : m hi Si 5<Dmax≤50 Prendre une masse m1>200*Dmax puis reprendre les étapes 2. 3. recommandé pour les bétons de haute qualité sable très propre. Badr BAHNINI . en causant en particulier les problèmes de retrait et de gonflement. excès de fines et donc un risque de retrait ou de gonflement pour les bétons en plus de la nécessité d’un dosage élevé d’eau sable légèrement argileux.Rapport du stage d’initiation Professionnelle La valeur du bleu de méthylène d’un sol est un indice sur la quantité et la nature des argiles qu’il contient. 40 . de propreté acceptable pour des bétons de qualité moyenne sable propre à faible pourcentage de fines argileuses. On conserve une autre m h3 au cas où l’on serait contraint de reprendre l’essai. EXECUTION : • • • • • • • On introduit la prise d’essai de masse m h1 dans un bêcher de 3000 ml et on ajoute 500 ml de l’eau distillée. 41 . 0. De même. Ils doivent aussi résister à l'usure par attrition résultant de déformations enregistrés par la chaussée sous le passage des poids-lourds. Si ceux-ci ne sont pas assez résistants. le malaxage est source de frottements intense entre grains.01 – la concentration massique de la solution préparée au laboratoire est 10 g/l. m0 : masse sèche de la prise d’essai exprimée en grammes et calculée par l’expression : C : la proportion de la fraction 0/5mm contenue dans la fraction 0/50mm du matériau sec ( Agitation de la solution Mini projet réussi DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES SOLS Lors de la fabrication d'un béton.Rapport du stage d’initiation Professionnelle ). en hiver. Si l’essai redevient négatif à la 5 tache ou avant. mh1 : masse humide de l’échantillon constituant la prise d’essai en grammes. ils peuvent se casser en produisant des sables ou des éléments fins. on procède par injection de 2ml de bleu de méthylène chaque minute jusqu’à ce que l’auréole persiste 5 fois sans ajout de solution. une chaussée en exploitation est soumise à de multiples agressions liées essentiellement au trafic des poids lourds. On détermine le volume total de la solution du bleu utilisée : V Les valeurs de bleu sont exprimées en grammes de bleu pour 100g de matériau sec sont comme suit : V : volume de la solution du bleu de méthylène utilisée en cm3=ml. on prélève une goutte de suspension qu’on dépose sue un papier chromatographique. Les granulats doivent alors résister au polissage en surface des couches de roulement. comme par exemple ceux résultants des pneus cloutés. La solution est agitée pendant 5min à une vitesse de 700 tr/min. Badr BAHNINI . ième Effectuer des tâches de minute en minute sans ajout de solution. Ils doivent également résister aux chocs produits par la circulation. B : masse de la solution du bleu de méthylène utilisée calculée par l’expression B = V. l’essai est positif. Si l’auréole qui se développe autour de la tache bleue est incolore. on reprend à partir de l’étape 2. Lorsqu’une auréole bleutée entoure la tache.exprimée en grammes. On verse 5ml à 10ml de la solution de bleu de méthylène Au bout d’une minute. 6mm.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Pour éliminer les fines et les impuretés affectant l’échantillon.2). afin que les granulats puissent répondre aux spécifications de fabrication des bétons et aux impératifs de pérennité des chaussées. Les granulats sont alors tamisés puis lavés au tamis 1. Elles sont ensuite étuvées à 110±5 °C jusqu’à masse constante.C. LANCHON. Par la suite. On réduit ce mélange pour avoir une masse de prise d’essai de 5 Kg ± 5g. GRANULATS. La machine Los Angeles fait tourner le granulat dans le cylindre avec les billes d’acier à une vitesse de 33 tr/min pendant 15 min (soit 500 tours). Cependant. Le refus est étuvé à 110 °C jusqu’à masse constante. 12. PAR R.IL est donc nécessaire de procéder à des essais de résistance au choc. 14. On mélange les deux fractions en respectant la granulométrie suivante : 60 à 70 % des passants du tamis 12. Il s’agit du pourcentage de la masse fragmentée de l’échantillon soumis à l’essai constituée par les éléments inférieurs à 1. par l’expression : Badr BAHNINI .5 et 12. avec une charge abrasive de 11 boulets d’acier normalisés. DETERMINATION DE LA RESISTANCE A LA FRAGMENTATION PAR LA METHODE D’ESSAI LOS ANGELES Le coefficient Los Angeles est un paramètre pour évaluer la dureté des granulats en les faisant subir à des chocs de boulets en acier combinés à l’attrition par frottement entre les particules. arrondi à l’unité la plus proche. on trempe les deux fractions du matériau pendant un certain temps avant de procéder au lavage sur un tamis d’ouverture 63 µm avec protection (1 ou 2mm).5 (ou 11. Le matériau est recueilli soigneusement dans un plateau en évitant toute perte.6 mm. le laboratoire doit réceptionner une quantité de 15 Kg des granulats de la fraction 10/14. Pour que l’essai soit faisable. la prise d’essai étant de classe granulaire bien déterminée. SOLS. de résistance à l'usure et au polissage. 42 . On écarte les passants du tamis 10 mm et les refus du tamis 14 mm et on retient séparément les fractions 10/12. la norme indique la possibilité d’utiliser d’autres classes granulaires selon le besoin (voir remarque). R.A est calculé. J. PREPARATION DE L’ECHANTILLON La classe granulaire standard prévue dans l’essai de référence est 10/14mm. EXECUTION DE L’ESSAI L’échantillon est introduit dans le tambour de la machine.5.5/14. EXPRESSION DES RESULTATS Le coefficient L. CIMENTS ET BETONS : CARACTERISATION DES MATERIAUX DE GENIE CIVIL PAR LES ESSAIS DE LABORATOIRE. DUPAIN. La prise d’essai est tamisée avec une série de trois tamis 10. exempt de toute impureté. SAINT-ARROMAN. 5 22.3 8 500 6. ballast ferroviaire…de ce fait la norme offre plusieurs options possibles quant à la classe granulaire de l’échantillon comme le montre ce tableau : Classe granulaire (mm) Taille du tamis intermédiaire (mm) Nombre de boulets Nombre de rotations 4 – 6. A noter que dans certains cas. Badr BAHNINI .31.4 14 500 31.3 5 7 500 4–8 6 .2 – 16 14 12 500 16 .2 10 10 500 11.5 – 50 (ballast ferroviaire) 40 12 1000 Matériau avec les boules Tamisage 1. l’essai est réalisé à sec.Remarque : Le prélèvement de l’échantillon sur chantier doit se faire de manière à respecter la granularité du matériau mis en œuvre : chaussées.3 – 10 8 9 500 8 – 11.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Introduction de l’échantillon dans le tombour PREPARATION DE L’ECHANTILLON 43 .6 DETERMINATION DE LA RESISTANCE A L’USURE – MICRO-DEVAL Cet essai a pour principe de simuler des phénomènes d’usure par attrition liés aux frottements entre les granulats en présence de charges abrasives et de l’eau. PREPARATION Badr BAHNINI . Dans cet essai. La broyabilité est l’énergie qu’il faut fournir à une masse donnée du matériau pour la fragmenter et la fractionner à une taille bien déterminée. Cette énergie est estimée en évaluant la quantité des éléments inférieurs à 1.Rapport du stage d’initiation Professionnelle EXPRESSION DES RESULTATS 44 .05 litres d’eau avant de placer les deux cylindres sur les arbres du dispositif. L’abrasion est l’usure produite suite au frottement des particules entre elles-mêmes. Les billes d’acier Appareil Micro-Deval : les cylindres ESSAI D’ABRASIVITE ET BROYABILITE Il s’agit dans cet essai de faire tourner une palette d’acier en contact avec l’échantillon pendant une durée de 5min et d’évaluer les effets produits sur la palette et sur le granulat.5±0.6mm résultants suite à l’exécution de l’essai. Le refus est recueilli dans un plateau puis séché à l’étuve jusqu’à masse constante. L’échantillon est retiré du cylindre et il est séparé des billets à l’aide d’un aimant avant de subir le lavage et le tamisage au tamis 1. La machine fait tourner le granulat à une vitesse de 100 tours/min pendant 2h (soit 12000 tours). le pouvoir d’abrasion des granulats est évalué par rapport à l’acier. EXECUTION DE L’ESSAI On introduit chaque masse dans un cylindre d’essai avec 5 kg des billes d’acier et 2.6 mm avec protection du 8mm. On réduit le matériau pour avoir deux prises d’essai de 500 ± 2 g chacune. La préparation de l’échantillon pour essai est exactement similaire à celle du Los Angeles.Un échantillon de 2 Kg au minimum de la classe granulaire 10/14 doit être envoyé au laboratoire. 6 mm et peser le refus : 500 – refus = m. On obtient par tamisage à voie sec une masse de cette fraction égale à M=500±2 g. Détermination de la masse initiale de la palette M0.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Broyabilité (matériau): 45 . Montage de la palette à l’axe tournant. L’échantillon est étuvé à 110 jusqu’à masse constante. EXECUTION 1. 7. La palette tourne à une vitesse de 4500 tours/min. 3.Le laboratoire doit réceptionner une quantité de 2 Kg pour la faisabilité de l’essai. 8. La classe granulaire requise est 4/6. Récupérer la palette et le matériau dans un plateau. 5. Tamiser le granulat au tamis 1. Peser la masse de la palette après essai M5. 4. Mettre le moteur en marche. C’est la prise d’essai qui va subir le test. 6.3. Monter le bol. 2. Badr BAHNINI . EXPRESSION DES RESULTATS Abrasivité (palette): Machine d’essai Palettes en acier DETERMINATION DES PROPRIETES GEOTECHNIQUES DES SOLS DETERMINATION DES REFERENCES DE COMPACTAGE D’UN SOL : ESSAI PROCTOR NORMAL – ESSAI PROCTOR MODIFIE Le compactage a pour objectif d’augmenter la masse volumique du sol sec ρs=ms/V en diminuant le volume total du sol. 9. Arrêter l’appareil après 5 min. Introduire le matériau au niveau de la goulotte. PRINCIPE La masse de la prise d’essai varie entre 15 Kg et 100 Kg en fonction de la granularité du matériau (Diamètre maximal) et suivant que l’on cherche ou pas à déterminer l’indice CBR après immersion et l’indice Portant immédiat (voir plus loin). Les prises d’essai sont par la suite conservées dans des sacs en plastique pour une durée allant de 15 min à 24h selon la nature du matériau : sableux (15min).Il permet d’améliorer les propriétés géotechniques du sol : notamment la diminution de la compressibilité des sols qui entraîne les tassements et la diminution de la perméabilité des sols. les frottements internes entre les grains solides sont élevées et la densité est faible. La figure montre que lorsque la teneur en eau est faible (w< wopt). enfin on détermine les teneurs en eau finales et les masses volumiques sèches correspondantes et on trace la courbe pour trouver l’optimum Proctor. limoneux (2h) ou argileux (24h).Rapport du stage d’initiation Professionnelle Le principe est de prendre 5 points différents de l’échantillon à tester et de les humidifier à des teneurs en eau différentes pour les compacter ensuite avec une énergie connue. argilosité …) La masse spécifique atteint son maximum pour une teneur en eau donnée dite optimale wopt comme l’a démontré l’ingénieur américain Proctor. il y’a une pression élevée de l’eau qui fait en sorte que la densité s’affaiblie de nouveau. L’objectif de l’essai est la mise en évidence expérimentale de la relation entre la masse volumique du sol sec et la teneur en eau et d’en déduire les paramètres optimales du compactage : wopt et γmax. 46 . Le technicien se base sur son expérience pour estimer la teneur en eau optimale de l’échantillon (plus le matériau est argileux. Cette estimation joue un rôle important dans l’attribution des teneurs en eau à chaque point. De même. L’humidification est une étape assez délicate qui nécessite beaucoup d’attention pour bien répartir l’eau à la surface du matériau surtout lorsque le matériau est argileux et qu’elle se fait manuellement. Chaque part est alors humidifiée à une teneur en eau précise de telle sorte que les 5 points se répartissent autour de wopt estimée. La masse prélevée est séchée à l’étuve puis le matériau est tamisé à 20 mm et on ne retient que les passants. plus la teneur en eau optimale est grande par exemple). Le compactage contribue donc à l’amélioration de la stabilité des sols. Badr BAHNINI . Il est fonction de plusieurs paramètres :



La teneur en eau du sol La masse volumique du sol sec (masse spécifique) L’énergie de compactage (en tant que travail mécanique) Le type du sol (courbe étalée ou uniforme. lorsqu’on dépasse la teneur en eau optimale (w> wopt). Le tamisât est divisé en 5 parties à peu près égales (environ 7 Kg pour chaque point). normal et modifié).Rapport du stage d’initiation Professionnelle De là on distingue deux types d’essai selon l’énergie de compactage compactage choisie et le nombre de couches introduites du matériau : Essai Proctor Normal et Essai Proctor Modifié.CAS OU L’ON NE CHERCHE CHERC PAS L’INDICE CBR/IPI IPI Une fois la période de conservation écoulée. il existe deux modèles : le moule Proctor : il comporte un corps de moule (Φ interne=101. Dans les deux cas. Il peut être réalisé manuellement à l’aide d’une dame ou grâce à la machine Proctor automatisée. Il ne faut pas oublier de placer le disque d’espacement pour le moule CBR et un papier-filtre papier au fond pour faciliter le démoulage. une rehausse (hauteur ≥50). toutes les liaisons sont amovibles.5).DESCRIPTION DU MATERIEL Le compactage se fait dans un moule normalisé. on solidarise les différentes parties du moule et on lubrifie ses parois. le moule CBR : il comporte un corps de moule (Φ interne= 152. une embase et un disque d’espacement. hauteur = 152).5. hauteur=116. c’est la dame qui transmet l’énergie à l’échantillon l’ et il y’a deux types de dames : Dame Proctor normale Dame Proctor modifié La différence entre les deux réside dans la masse de la dame et la hauteur de chute comme le précise le tableau ci-dessous. Le système ème est démontable. ce la première séquence de compactage. Cette première couche est appelée « couche témoin ». une rehausse (hauteur ≥50) et une embase. on commence 47 . Selon le type d’ouvrage. on peut se prononcer sur l’essai à réaliser :

Normal : Barrages en terre. digues… Modifié : fondations de chaussée … Le choix du type de moule dépend de la granularité de l’échantillon aussi bien que l’utilisation éventuelle pour trouver l’indice CBR ou l’indice ce Portant Immédiat comme le montre la figure. Badr BAHNINI . On introduit ntroduit une première quantité du matériau évaluée visiblement comme égale au 1/3 de la hauteur du moule après compactage ou le 1/5 selon le type d’essai (resp. EXECUTION DE L’ESSAI. Juste après. Après le compactage. La connaissance de la teneur en eau optimale et de la masse volumique du sol sec maximal est nécessaire. Ils permettent de dimensionner les chaussées. Badr BAHNINI . — la masse volumique du matériau sec en tenant compte du volume réel du moule utilisé. déterminé à partir de mesures géométriques réalisées à 0. dans un moule CBR forcément appliquer éventuellement une charge équivalente à celle prévue de service mesurer la force de poinçonnement relative à l’enfoncement du piston d’une presse actionnée à différentes profondeurs.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Et ce pour 48 . Puis on trace la courbe ρd= f (w %) et les deux droites d’équation d’équat et INDICE CBR IMMEDIAT – INDICE PORTANCE IMMEDIAT IMME – INDICE CBR APRES IMMERSION IMM Ce sont des paramètres pour évaluer la stabilité des sols lorsqu’ils sont soumis à des contraintes données. d’analyser d’analyser la capacité des sols à supporter la circulation des engins au cours des travaux. Par la suite. Expression des résultats : Pour chaque éprouvette — la teneur en eau . On détermine enfin la teneur en eau finale de l’échantillon compacté. — la masse de matériau sec contenu dans le moule .1 mm près.On veille à conserver le reste de la prise d’essai dans le sac pour ne pas changer sa teneur en eau. Enfin. pour la construction des remblais et des couches de forme d’infrastructure. il faut réaliser l’essai Proctor soit simultanément soit so au préalable. on pèse le moule avec l’échantillon puis on procède au démoulage. De ce fait. On continue ainsi pour les autres couches. PRINCIPE L’essai consiste à • • • compacter le sol suivant la procédure de l’essai Proctor. le Guide des Travaux Routier offre une classification des sols à partir de plusieurs paramètres dont l’Indice CBR. on détache la rehausse puis on enlève tout excédant excédant du matériau. On initialise alors les différents paramètres. le moule est séparé de l’embase et retourné puis on joint de nouveau le corps du moule à la plaque de base.5 Kg pour l’indice CBR immédiat et l’IPI et 7 Kg pour l’indice CBR après immersion (fraction 0/20). * Cas d’un indice CBR avec immersion : Badr BAHNINI . EXECUTION La préparation du sol et son compactage se font exactement suivant la procédure de l’essai Proctor dans un moule CBR. sa masse volumique à l’état sec et son état de saturation. Suivant les particularités du projet. 10 et on trace la courbe effort-enfoncement. 2. * Cas d’un indice Portance Immédiat : On passe directement au poinçonnement à l’aide d’une presse équipée d’un piston et d’un dispositif pour mesurer l’enfoncement au 0. 2. On centre l’échantillon par rapport au piston et on actionne la presse jusqu’à ce que l’éprouvette soit en contact avec le piston. La machine est arrêtée lorsque le piston s’enfonce à 10±0.L’indice CBR n’a aucune signification que s’il est associé aux paramètres d’état choisis du sol en question : à savoir sa teneur en eau. 5. On met en marche le dispositif à une vitesse constante de l’ordre de 1. le concepteur sera en mesure de choisir ces caractéristiques d’état et de préciser si l’essai se fera sur un ou plusieurs échantillons (une plage de teneurs en eau). Le poinçonnement est alors exécuté similairement au cas de l’IPI.1mm près et l’effort de poinçonnement correspondant avec une précision de l’ordre de 1%.25. La masse à préparer est d’environ 5.5. deux disques d’une masse de 4. * Cas d’un indice CBR Immédiat : On interpose des charges équivalentes aux contraintes apportées par la chaussée.27 mm/min. 49 .1 mm. On enlève alors le disque d’espacement et le papier-filtre. Après compactage et arasage.5. En général. On détermine la teneur en eau finale de l’échantillon. 7.Rapport du stage d’initiation Professionnelle On note les efforts de poinçonnement relatifs aux enfoncements 1.6 Kg. On détermine la valeur du gonflement puis on le retire du bac.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Lorsque la courbe force-enfoncement présente une concavité vers le haut à l’origine. On calcule les deux valeurs suivantes : L’indice recherché est la plus grande de ses valeurs REMARQUE : Conservation après humidification Immersion 4 jours des moules (Indice CBR après Immersion) Exécution de l’essai Proctor Badr BAHNINI . pendant 4 jours. EXPRESSION DES RESULTATS L’indice CBR/ IPI est le rapport en pourcentage entre l’effort de pénétration produisant un enfoncement donné dans le sol en question et dans un sol de référence (californien). recouvert par une hauteur de 20 mm d’eau. on procède au poinçonnement comme expliqué précédemment. Exécution des essais CBR 50 . Après égouttage. la norme indique qu’il faut faire une correction d’origine.Le moule avec le matériau est immergé dans un bac. Le Guide des Travaux pour la Réalisation des Remblais et des couches de forme fournit une classification des sols en se basant sur plusieurs paramètres dont les limites d’Atterberg. élastique…) dépend de sa teneur en eau. La classification des Laboratoires des Ponts et Chaussées s’appuie également. Les limites d’Atterberg sont alors reconnues dans le domaine de Génie Civil comme des paramètres incontournables pour identifier les sols. sur les limites de plasticité et de liquidité. Ils permettent par la même occasion de prévoir la consistance d’un sol à partir de sa teneur en eau grâce à l’indice de consistance : Abaque de plasticité de Casagrande – Classification LCPC Badr BAHNINI . La transition entre l’état liquide caractérisé par une consistance très faible et l’état plastique de consistance moyenne correspond à une teneur en eau dite la limite de liquidité. LIMITE DE LIQUIDITE Les limites d’Atterberg sont des teneurs en eau pondérales qui correspondent à des états particuliers du sol en termes de sa consistance.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Enfin. Le passage entre l’état plastique et l’état solide est relatif à la teneur en eau appelée la limite de plasticité. le comportement mécanique du sol (déformabilité ou non plastique.DETERMINATION DES LIMITES D’ATTERBERG – LIMITE DE PLASTICITE. 51 . en plus de l’analyse granulométrique. il faut humidifier la pate avec de l’eau distillée avant de recommencer. on mesure la teneur en eau de l’échantillon et on note la valeur du couple (N. l’échantillon a une teneur en eau trop élevé. On partage alors la pâte. on est dans le domaine plastique.MODE OPERATOIRE PREPARATION DE L’ECHANTILLON : L’échantillonnage se fait conformément à la norme. on calcule le nombre de chocs nécessaires pour fermer la rainure. L’outil à rainurer doit être tenu perpendiculairement à la surface de la coupelle. On calcule la teneur en eau de l’échantillon. l’échantillon est trop sec. Lorsque N est compris entre 15 et 35. w). L’essai est exécuté 4 fois. La pate est étalée de telle sorte qu’elle recouvre la surface de la coupelle sauf une partie de 3 cm environ. On la partage en deux à l’aide d’un outil à rainurer et on imprime à la coupelle des chocs réguliers. Les 4 essais sont effectués à des teneurs en eau différentes et doivent fournir des résultats encadrant 25 pour le nombre de chocs. Si N>35. on est dans le domaine liquide. EXPRESSION DES RESULTATS : Badr BAHNINI . Le résultat dans les deux cas est à rejeter. 52 . On se débarrasse de l’eau clair par siphonage et on de celle excédentaire par séchage à 50 °C. EXECUTION : La coupelle est remplie de la prise d’essai en évitant l’emprisonnement des bulles d’air. On laisse alors l’échantillon pendant 12 h pour se décanter. il faut donc reproduire les étapes précédentes avec un matériau plus sec. On note le nombre N de coups nécessaire pour que les lèves de la rainure se rejoignent.Rapport du stage d’initiation Professionnelle On imprime à la coupelle des chocs réguliers à raison de 2 chocs par seconde. Si N<15. Le prélèvement pour la masure de w est effectué au voisinage de la zone de fermeture des lèvres. On procède ensuite au tamisage par voie humide à 400 µm en récupérant l’eau de lavage et le tamisât. On prélève alors une masse >200*Dmax qu’on trempe pendant 24h. et tels que l’écart entre deux valeurs consécutives ne dépasse pas 10. LIMITE DE LIQUIDITE : La norme propose deux méthodes pour la recherche de cette teneur en eau METHODE A LA COUPELLE DE CASAGRANDE : On étend la pate du matériau qui se trouve à une teneur en eau élevée sur la coupelle de Casagrande de caractéristiques normalisées. il est bloqué juste après et on enregistre la profondeur d’enfoncement trouvée. L’essai est exécuté 4 fois. Sinon. EXECUTION : La pâte est introduite dans un récipient que l’on positionne correctement : la pointe du cône doit être centrée par rapport au récipient et affleurer la surface de la pate.METHODE DU CONE DE PENETRATION : Il s’agit de la mise en évidence de la relation empirique entre la teneur en eau et la pénétration d’un cône normalisé dans l’échantillon remanié de sol pendant 5s. On prélève une portion de la pâte du centre du rouleau qu’on place dans une boîte pétri pour la masure de la teneur en eau. il faut encore sécher la pâte avant de recommencer. Pénétromètre Décantation Badr BAHNINI . La limite de plasticité est atteinte lorsqu’on arrive par ce processus à amincir la pâte jusqu’à obtenir un rouleau de diamètre 10 cm sans avoir la possibilité d’obtenir un rouleau plus fin. L’écart entre deux valeurs consécutives doit rester entre 2mm et 5mm. 53 . On désire avoir quatre valeurs de d’enfoncement encadrant la valeur 17 mm et compris dans l’intervalle 12mm – 25mm.Rapport du stage d’initiation Professionnelle L’essai doit être effectué correctement deux fois. Le pénétromètre est déclenché et le cône s’enfonce dans la pâte pendant une durée de 5s ±1s. LIMITE DE PLASTICITE : On forme une boule avec la pâte de l’échantillon qu’on roule à la main sur une plaque lisse (marbre par exemple) jusqu’à obtenir un rouleau de diamètre 3mm et d’une longueur de 10 cm. On contrôle alors si le rouleau se fissure. soit m1 (à 0. Remplir le ballon jusqu’à moitié avec du Trichloréthylène. à température ambiante. placer la cartouche dans son panier et l’introduire dans le ballon. Retirer la Badr BAHNINI . Arrêter l’extraction au bout de 8 heures d’écoulement ininterrompu. 54 .1 g près).Siphonage Roulement de la pâte Coupelle Casagrande Boîte pétri : mesure de la teneur en eau DETERMINATION DE LA TENEUR EN BITUME D’UN ENROBE : KUMAGAWA La teneur en liant est déterminée par une méthode indirecte. une masse de l’échantillon de l’enrobé préalablement séché en laissant 1cm de vide et on pèse l’ensemble.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Sécher la cartouche à l’étuve à (110 ±5) °C jusqu’à obtention d’une masse constante. c’est-à-dire par différence de la masse de l’échantillon avant dissolution dans le Trichloréthylène et la masse de l’échantillon après dissolution. Introduire dans la cartouche. Laisser refroidir l’appareil et égoutter la cartouche. Adapter le réfrigérant et l’alimenter en eau et brancher le chauffe-ballon. soit m2. qu’on trempe pour séparer les fines. On procède ensuite à l’analyse granulométrique. La teneur en bitume est donnée par : . soit m3. Appareil d’extraction Kumagawa Badr BAHNINI . et qu’on lave sur un tamis 63 microns. On enlève la cartouche.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Cartouche + enrobé 55 . on mesure la masse de l’échantillon.cartouche de l’appareil et la placer dans une étuve ventilée à (110 ±5) °C jusqu’à obtention d’une masse constante. Maître d’ouvrage délégué : Direction Régionale de l’équipement et des transports de Casablanca Maître d’œuvre : Touzani SIFEDDINE . un rez-de-chaussée et 10 étages.Rapport du stage d’initiation Professionnelle PRESENTATION DU CENTRE CASA NORD : 56 . Le budget consacré est de 170 MDH. Maître d’ouvrage : Direction des Transports Routiers et de la Sécurité Routière. Il s’agit d’un bâtiment avec 2 sous-sols.COMPTE-RENDU DES VISITES ORGANISEESAUX CHANTIERS SUIVIS PAR LE LABORATOIRE PUBLIC D’ESSAIS ET D’ETUDES PROJET DE CONSTRUCTION DU CENTRE D’IMMATRICULATION CASA NORD Dans le but de la modernisation du secteur. le ministère de l’équipement et des transports avait lancé en 2006 le projet de rénovation de 36 centres et construction de 25 autres nouvelle génération pour l’examen du permis de conduire.Architecte Bureau d’études : ESPACE INGENIERIE (Casablanca) Bureau de contrôle : SOCOTEC Laboratoire : LPEE – CTR Casablanca Badr BAHNINI . elle comprend les établissements scolaires ou ceux à activité industrielle ou tout autre qui reçoit beaucoup de gens pour une longue durée. Il est de 5 cm au niveau du radier et des voiles périphériques. c’est l’épaisseur de la couche de béton non armé. la classe c IV est plus importante. Ces bâtiments à risque normal sont classifiés en 4 classes selon leurs importances. ier. ante. L’enrobage proposé est de 3 cm. Le rapport géotechnique du projet contient également un indicateur indicateur appelé coefficient (Module) de réaction du sol qui permet d’apprécier sa résistance à la déformation. La zone 2 : cela veut dire que la sismicité est faible Badr BAHNINI . épingles. étriers.). ce qu’on appelle son taux de travail. C’est-à-dire C’est connaître la contrainte admissible du sol. il s’agit d’un acier à haute adhérence présentant une limite élastique de 500 MPa : Acier HA Fe=500 MPa. La détermination mination de ce taux nécessite les données des essais in-situ in : pressiomètre ou pénétromètre ou encore de déterminer la cohésion et l’angle de frottement du sol soit les paramètres de cisaillement. armatures de peau.OBSERVATIONS ET REMARQUES RQUES : Plusieurs paramètres issus de l’étude menée par le bureau ESPACE INGENIERIE sont précisés sur le plan d’exécution du bâtiment préparé par le maître d’œuvre: • • • • • Pour le béton. l’ou il faut savoir la capacité portante du sol.Rapport du stage d’initiation Professionnelle LES RESISTANCES CARACTERISTIQUES CTERISTIQUES : 57 . la résistance caractéristique à la compression fc28 doit être égale à 25MPa. Avant de dimensionner l’ouvrage. La moins importante. LES DONNEES SISMIQUES : Il y’a trois données sur le plan • • La classe II : c’est donc un bâtiment dit à risque normal c’est-àc’est dire que les conséquences d’un séisme ne dépassent par le voisinage immédiat. le sol est de résistance : 33MPa/m. etc. Les responsables m’ont indiqué que c’est un sol de moyenne portance. Pour ce chantier. armé Il doit être calculé pour garantir la transmission des efforts d’adhérence acier-béton acier béton et la protection de l’acier contre la corrosion.25 MPa. L’enrobage est la distance entre une surface du béton et l’armature la plus proche (cadres. Pour l’acier qui servira comme armatures pour le béton armé. L’enrobage est généralement assuré à l’aide des cales à béton. etc. Le taux dans ce cas est 0. Ce coefficient est le quotient de la pression en un point de contact entre les fondations et le sol par le tassement correspondant. Les valeurs qui figurent sur le plan de l’ouvrage sont des valeurs nominales (valeur minimale + tolérance). Elles doivent être respectées respe lors de la pose des armatures.). c’est la classe I qui concerne les bâtiments où l’activité humaine pour une longue durée est exclue. • 1(très faible) 2 (faible) 3 (modérée) 4 (moyenne) 5 (forte) Sol = S2 : La classe du sol est définie à partir de sa nature et de l’épaisseur de la couche au niveau du profil stratigraphique. On désigne par la nature ture du sol : s’il s’agit d’un Rocher ocher sain, un sol de bonne résistance (sables et graviers compacts, marnes et argiles raides) [groupe a],, sol de résistance moyenne (rochers altérés, sables et gravier de compacité moyenne, marnes et argiles argiles de raideur moyenne) [groupe b] ou encore de sols de faible résistance (sables et graviers lâches, argiles molles, craies altérées, vases) [groupe c]. Diagramme pour déterminer la classe du sol LA NAPPE PHREATIQUE : • PHE = -2.10/0.00 projet. Chaque pavillon du bâtiment est conçu pour un usage particulier que fixe le maître d’ouvrage. Et c’est en fonction ion de son utilisation que le cahier des charges détermine les charges d’exploitation. Elles couvrent la pression du vent, le poids de la neige et le poids des personnes, du mobilier, les impulsions données des machines. Badr BAHNINI - Rapport du stage d’initiation Professionnelle Une nappe phréatique à 2m, c’est un vrai problème mais très fréquent sur Casablanca. On va voir les solutions qui ont été proposés pour y remédier. médier. 58 TRAVAUX EN COURS Les terrassements sont effectués à l’aide de la pelle mécanique, engin classique de terrassement pur dans les terrains meubles. La pelle est montée sur pneus. Le godet de la pelle peut travailler de bas en haut en s’éloignant de la cabine, on parle de terrassement terrassement en bute. Il peut également racler en dessus en se rapprochant de la cabine, c’est le terrassement en rétro. Les travaux de construction sont dans la toute première phase à savoir la mise en place des fondations. CHOIX DU TYPE DE FONDATIONS DATIONS : Le terrain rrain est inondable et donc on doit éviter de fouiller en profondeur le plus possible. De surcroît, surcro on désire avoir 2 sous-sols, sols, l’encombrement de la surface imposant de plus en plus d’avoir recours à l’urbanisme souterrain. La technique est une répartition du terrain en zones, de pomper l’eau de la nappe phréatique, on peut reprocher aux responsables de s’être débarrasser de l’eau par les égouts. Ensuite, on met en place une couche de cailloux puis on coule du béton de propreté (une épaisseur 5-10 5 cm) pour éviter les intempéries du sol et éviter la rouille du ferraillage. Badr BAHNINI - Rapport du stage d’initiation Professionnelle Toutes ces raisons ont poussé l’ingénieur ’ingénieur à choisir un radier général comme type de fondation. 59 Le béton de propreté est un béton faiblement dosé en ciment. Le ferraillage relatif au radier est placé alors puis on coule du béton hydrofuge qui va constituer la masse du radier. Autres éléments porteurs Les boulons d’ancrage servent à renforcer les blocs rocheux qui supportent les voiles mais aussi à forcer leur coffrage. Badr BAHNINI - Rapport du stage d’initiation Professionnelle Le maitre d’œuvre recommande des voiles périphériques, c’est-à-dire des murs périphériques en béton armé et des poteaux dimensionnés et positionnés en fonction des diverses charges permanentes et d’exploitation. 60 L’ETANCHEITE DE LA CONSTRUCTION : Il s’agit de protéger le bâtiment des eaux de la nappe phréatique en remédiant à la pénétrabilité des parois en béton. 61 . Badr BAHNINI . La solution choisie est un cuvelage intérieur : une barrière étanche continue qui servira de revêtement à l’intérieur de la structure porteuse. Ce cuvelage est composé d’un mortier de ciment spécial qui comporte des hydrofuges.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Une ossature provisoire en treillis métallique est utilisée pendant la construction pour remplacer la dalle qui n’est pas encore coulée et qui ne peut donc pas exercer sa fonction stabilisatrice. CONSTRUCTION D’UNE PASSERELLE AU POINT KILOMETRIQUE 11+105 DE LA LIGNE CASABLANCA A MARRAKECH. Dans ce sens.5 mois Bureau d’Etude : SYSTRA Bureau de Contrôle : SOCOTEC Laboratoire : LPEE/ CTR-Casablanca Toujours dans le souci de minimiser la surface à cause de l’encombrement des constructions.ONCF Le croisement d’une voie ferrée avec une voie routière ou piétonnière. PRESENTATION DU PROJET : Maître d’ouvrage : Office Nationale des Chemins de Fer Montant du projet : 3764961. ce modèle de pont à poutres en zigzag a été adopté pour offrir la possibilité de franchir de forts dénivelés en gardant une faible pente à la voie et un encombrement minimum.Rapport du stage d’initiation Professionnelle Maître d’œuvre : Entreprise AGEBAC 62 . l’Office Nationale des Chemins de Fer (ONCF) a lancé un projet de mise en service d’ouvrages d’art : Ponts-rails. Pour les trains en marche à pleine vitesse il faut plusieurs centaines de mètres pour pouvoir s’arrêter.00 DHS HT Délai : 5. appelé passage à niveau (PN) présente un danger traduit par le risque d’accidents surtout lorsque l’intensité de circulation dans l’une des deux voies est assez importante. Badr BAHNINI .SUPPRESSION DES PASSAGES A NIVEAU . passerelles et ponts routes en vue de remplacer les passages à niveau qui seront supprimés. il est dit gros béton. Ce sont les appuis de l’ouvrage qui vont assurés la stabilité au renversement et vont transmettre les efforts de compressions aux semelles. L’implantation altimétrique et planimétrique des appuis sur les quels repose le pont doit être faite de manière très précise. Les poteaux sont appelés des piles dans le jargon des ponts.80 m. des pré-dalles et des poutres préfabriquées. On exécute donc le bétonnage des semelles carrées. Badr BAHNINI . L’étape suivante est les terrassements nécessaires aux fondations des appuis jusqu’aux côtes qui correspondent au bon terrain d’assise. La hauteur de ces fondations est 2.80m (niveau prévu du TN). il faut procéder au blindage des fouilles. Les remblais et comblements de fouilles sont alors exécutés sur l’épaisseur 0. Cela cause vraiment un problème. 63 . d’autre part fouiller jusqu’à ce niveau peut déstabiliser les ouvrages existants et la plate-forme du chemin de fer en particulier.Rapport du stage d’initiation Professionnelle On exécute une première partie de ces piles en béton armé d’une hauteur au moins égale à 0. le bon sol se trouve à 4.DESCRIPTION DU PROJET – EXECUTION DES TRAVAUX La première étape est l’implantation et le piquetage (matérialisation) des limites de la zone de travail des éléments porteurs.20 par terre d’apport sélectionné à l’aide des compacteurs. Les fondations sont confectionnées avec du béton dosé à 250 Kg/m3 de ciment. De ce fait. en quatre couches de 0. Il s’agit de piles en béton armé. la profondeur de son assise est 0.68m. On met ensuite une couche d’une épaisseur ≥ 10 cm de béton de propreté. faiblement dosé en ciment (150 Kg/m3).18m par rapport au terrain naturel. Les piles supportent le tablier du pont constitué par des chevêtres. il nécessite d’une part une quantité énorme de béton et donc beaucoup de dépenses. les ponts nécessitent en effet beaucoup de rigueur dans leur construction. On procède à son coulage son étalement et sa vibration dans des coffrages au niveau des fouilles. Pour ce projet.70 m. il existe un appareil d’appui en élastomère dont le rôle est la transmission des charges permanentes et d’exploitation aux appuis. Sous le chevêtre. Les dalles préfabriquées sont disposées entre les poutres dans des encoches prévues à cet effet. Ces pré-dalles constituent un coffrage pour la dalle qui sera coulée par la suite et qui constituera donc une partie de la voie portée. Les poutres sont aussi supportées par les chevêtres et lui sont encastrées. Dalles préfabriquées Badr BAHNINI .Rapport du stage d’initiation Professionnelle On associe parfois des entretoises (des poutres à section carrée minces et en acier doux). La pose des poutres est effectuée à l’aide d’une grue routière. 64 . Un chevêtre sera commun à deux travées (une travée est la partie entre deux appuis successifs). elles sont installées perpendiculairement aux poutres et elles sont efficaces contre le contreventement.Les chevêtres sont installés au centre des piles. LIGNE CASA – SIDI AIDI Maître d’ouvrage : Office Nationale des Chemins de Fer Bureau d’Etude : SYSTRA Bureau de Contrôle : SOCOTEC Laboratoire : LPEE/ CTR-Casablanca DESCRIPTION DU PROJET Le passage à niveau en question ici est une route nationale. Résultat de l’exécution en cours des déblais On remarque les différentes couches de roulement De l’ancienne chaussée Badr BAHNINI .Rapport du stage d’initiation Professionnelle Maître d’œuvre : Entreprise AGEBAC Tracé en plan du projet 65 .Travaux réalisés le 19/07 CONSTRUCTION D’UN PONT ROUTE AU PN 4021. Il s’agit de supprimer cette route et la remplacer par un pont-route. Ces semelles sont posées sur des massifs en gros béton dosé à 250 Kg/m3 de ciment CPJ 45 : fondations. Piles et chevêtres en béton armé dosé à 350 Kg/m3 de ciment CPJ 45. Piles Coffrages métalliques des chevêtres Au dessus des poutres. La culée joue un double rôle : une fonction porteuse tout comme les piles. Badr BAHNINI . Il y’a 5 poutres sur la travée centrale et il y’en a 4 sur les petites travées. on met des dalles préfabriquées qui servent par la suite de coffrages. Sur le chevêtre on procède à la pose des poutres préfabriquées en T et les butées parasismiques qui jouent également le rôle des appareils d’appuis. Poutre en T • Culées : ce sont des appuis d’extrémité d’un ouvrage.LES ELEMENTS DE CONSTRUCTION Pont à poutres sous chaussée : • • Semelles réalisées en béton armé dosé à 350 Kg/m3 de ciment CPJ 45.Rapport du stage d’initiation Professionnelle • 66 . et une fonction de soutènement de remblai.  Le mur en retour soumis directement aux poussées des terres. ils servent surtout à supporter les efforts transmis par les bordures du trottoir puisqu’ils sont préfabriquées en béton armé. on construit un mur garde grève qui sépare le tablier du remblai et une dalle de transition qui a pour rôle d’atténuer les effets de dénivellement se produisant entre la chaussée courante et le pont route résultant du trafic. il existe des gargouilles pour l’évacuation des eaux.  A l’arrière du tablier.Sous la corniche. 67 .Rapport du stage d’initiation Professionnelle Ce sont des culées remblayées constituées par un ensemble de murs en béton armé :  Le mur de front sur le quel s’appuie le tablier via un sommier. on réalise le corps des trottoirs en béton et équipé de réservations PVC pour le passage éventuel des câbles. il est formé de voile mince encastrée sur le mur de front. du corps du trottoir on met en place des corniches aussi sur un bain de mortier.
Les bordures du trottoir (du côté de la chaussée) sont posées sur un bain de mortier. Badr BAHNINI . et par reprise du bétonnage sur le mur de front. Elles comportent également des réservations pour la fixation des montants du garde-corps.
De l’autre côté. ils jouent un rôle important dans la protection des conducteurs surtout en minimisant la possibilité des chocs avec le garde corps et parfois comme guide-roues.
Après la mise en place de la chassée. il contribue à la stabilité de l’ensemble de la culée.
Les travées ne sont pas continus .Rapport du stage d’initiation Professionnelle
68 . pour assurer de minimiser les effets que cela peut apporter sur la circulation on utilise des joints de chaussée. Des joints de trottoirs assurent la continuité de ces joints de chaussée et leur efficacité. Ils assurent la liberté de la circulation et ils ont une bonne évacuation des eaux. Badr BAHNINI . DES TECHNICIENS ET DES OUVRIERS. UNE EXPERIENCE ASSEZ RICHE ET ASSEZ INTERESSANTE. L'ETUDE DES DIFFERENTES EXPERIENCES ET AUSSI PAR LES TECHNIQUES ET ELEMENTS DE CONSTRUCTION SONT TRES BENEFIQUES SURTOUT A CE STADE OU JE ME CONFRONTE POUR LA PREMIERE FOIS AU MONDE PROFESSIONNEL. CE STAGE A ETE L’OCCASION DE RENCONTRER DES GENS DU DOMAINE: DES INGENIEURS. J’AI AUSSI EU UN GRAND PLAISIR A REDIGER MON PREMIER RAPPORT DE STAGE. JE COMMENCE A MIEUX COMPRENDRE LA VALEUR ET L’UTILITE DE LA FORMATION ACADEMIQUE ET THEORIQUE QUE J’AI REÇU DANS MON ECOLE EN TROUVANT L’OCCASION DE MOBILISER LE SAVOIR ET LE SAVOIR-FAIRE ACQUIS ET CE A DIFFERENTES REPRISES.Rapport du stage d’initiation Professionnelle ENFIN.CONCLUSION CE STAGE D’INITIATION PROFESSIONNELLE FUT L’OCCASION POUR ELARGIR LE DOMAINE DE MES CONNAISSANCES DANS LE DOMAINE DU GENIE CIVIL ET D'ACQUERIR DE NOUVEAUX SAVOIR-FAIRE. L’AMBIANCE QUI REGNE AU SEIN DU LABORATOIRE A ETE UN FACTEUR QUI M’A POUSSE A PARTICIPER FORTEMENT ET ACTIVEMENT AU TRAVAIL. J’AI EU LA CHANCE DE NOUER DE BONNES RELATIONS AVEC BEAUCOUP DE PERSONNES. Badr BAHNINI . 69 .