Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Chapitre 7 • Compa ctage - 1 Chapitre7 Etude du Compa ctage et des différents M

Chapitre 7 • Compa ctage - 1 Chapitre7 Etude du Compa ctage et des différents Matériels 1. Théorie du Compactage 2. Les différents matériels 3. Débit d’un compacteur 4. Méthode pratique GTR Avant compactage Après compactage Serrage des grains solides Compactage Expulsion d’air Tassements T Masses Volumiques  Portance Théorie sur le compactage Objectifs du compactage Trois objectifs principaux sont poursuivis lors de la réalisation des travaux routiers  de terrassements  de couches de forme  d’assises de chaussées  de couches de roulement 1 2 3 Supprimer les déformations ultérieures Augmenter les caractéristiques mécaniques Assurer l’imperméabilité Tassements du remblai Tassements différentiels Déformations de chaussées Orniérage de couche de surface Augmenter la portance et la traficabilité des couches de forme ou de remblai. Augmenter le module des assises non traitées Augmenter la résistance des assises traitées et des couches de roulement Permettre aux matériaux de résister au trafic routier Le compactage est la première des protections contre l’agression de l’eau. Objectif important pour la couche de roulement, évitant les désordres sur les couches inférieures Action du compactage Les sols et les matériaux routiers sont constitués  de solides (grains de sol, granulats, sable….)  de liquide (eau, bitume, émulsion….)  d’air (emprisonné entre solides et liquides) L’action du compactage se traduit par  un rapprochement des grains du sol entre eux (tassement T)  une expulsion d’air Nota : On constate Une diminution du volume V Le poids des solides P restant identique La masse volumique apparente  = P/V augmente T Le compactage n’est pas toujours uniforme sur toute l’épaisseur de la couche compactée Loi du logarithme L’action du compactage est transmise en réalisant plusieurs passages de compacteur sur le matériau à compacter. Au fur et à mesure que le nombre de passes augmente, la masse volumique du matériau augmente linéairement suivant la loi logarithmique de la forme :  = a log n + b Masse Volumique  2.20 2.09 100 % d ref 95 % d ref A noter que pour un objectif visant 100 % de d ref fixée en laboratoire, les derniers % sont les plus difficiles à obtenir !!! $ 1 2 4 8 16 32 64 N passes Echelle Log Loi du gradient La répartition de la masse volumique du matériau, à un état de compactage donné, montre que la masse volumique du matériau varie avec la profondeur suivant la courbe  = f (z)  (masse volumique) Epaisseur après compactage Z (profondeur) Partie inférieure de la couche Constats : Les minimums de densification se situent :  en surface  à la partie inférieure de la couche (appelée masse volumique de fond de couche) d fc  = f (z) a : pente de la droite b : ordonnée à l’origine  : masse volumique n : nombre de passes Attention : Ne pas se limiter à cette étude seulement !!! Comparons le compactage réalisé par deux compacteurs différents Une appréciation de la qualité du compactage réalisé ne pourra être correcte qu’en examinant ou en contrôlant les 2 facteurs d m et d fc Bien que : d = f(Z) compacteur B d = f(Z) compacteur A d m équivalentes Epaisseur après compactage d fc différentes d fc (B) Z (profondeur) Fond de couche d fc (A) Dans la recherche d’un compactage optimal on va s’intéresser en termes de densification à 3 facteurs :  d m : La masse volumique sèche moyenne sur l’épaisseur de la couche compactée   = f(Z) : La répartition de la masse volumique sur l’épaisseur compactée  d fc : La masse volumique sèche à l’inférieur de la couche compactée d m  (masse volumique) E Epaisseur après compactage Représentation réelle de  = f (z) 4 cm du fond d fc Masse volumique en fond de couche (E-4cm) Z (profondeur) Fond de couche d m Essai de laboratoire -Proctor Duriez Marshall PCG On fixe les valeurs de densification à partir d’essais d m et d fc Le niveau de qualité du compactage dépend Q1 : d m ≥ 100% d fc ≥ 98% Q2 : d m ≥ 97% d fc ≥ 95% Q3 : d m ≥ 98.5% d fc ≥ 96% Q4 : d m ≥ 95% d fc ≥ 92% d ref. (OPM) d ref. (OPN) Terrassements Assisses de chaussées Matériaux / Matériel Les objectifs de la qualité Du rôle et de la destination de la couche à compacter - base - fondation - remblai - couche de forme.. Du type de matériau à compacter - grave naturelle - grave traitée - enrobé - sable…. Cas des assises de chaussées et de terrassements On peut observer que plus on se rapproche de la surface de la chaussée, plus les exigences sur la qualité sont sévères Adéquation du compactage Cette relation prendra en compte :  la diversité des sols et des matériaux utilisés en construction routière  la diversité des matériels de compactage et leur efficacité  les objectifs de qualité différents suivant le rôle de la couche à compacter  le niveau de la couche dans la structure de chaussée Il sera nécessaire :  d’identifier les caractéristiques des sols et matériaux  d’étudier leur aptitude ou leur comportement au compactage  de connaître les compacteurs  leur classification, leur efficacité, leur rendement Matériel Labo Remblai Couche de forme Couche de fonda. Couche de base Tableau d’utilisation matx Choix du compacteur Cadence remblaiement Composition de l’atelier compactage Délai imparti Débit d’un compacteur Schématisation Matériau disponibl e Rôle et destination de la couche Essais de labo d m , d fc Indice qualité Q1, Q2, Q3, Q4 Classificatio n G.T.R Compacteu r préconisé Contrôle en place d m , d fc Chapitre 7 • Compa ctage - 7 - Chapitre 7 • Compa ctage - 9 - Les Matériels de Compactage Classification et utilisation (étude par rapport au GTR) Remarques préliminaires :  Les définitions et classifications ci-après font l’objet de normes (NF P 98-736)  Les compacteurs pris en compte dans ce document ont une largeur supérieure ou égale à 1.30m  Les petits compacteurs (rouleaux vibrants – plaques vibrantes – pilonneuses) ne sont pas considérés dans la classification GTR  Seules les plaques vibrantes les plus efficaces sont intégrées Les différentes familles d’engins considérées ici sont :  Les compacteurs à pneus : Pi  Les compacteurs vibrants : à cylindres lisses Vi à pieds dameurs VPi  Les compacteurs statiques à pieds dameurs : SPi  Les plaques vibrantes : PQi Les compacteurs à pneus ( Pi ) Pour terrassements moyens ou pour des matériaux routiers « à surfacer » Très mobiles ils sont utilisés pour des sols argileux sableux, les graves fines et moyennes Tout lui est autorisé (terrassement, couche forme, chaussée, enrobé…) mais moins efficace que les vibrants Vitesse maxi 6 km/h Vitesse moyenne de travail entre 3.5 et 5 km/h Classification d’après la Charge par Roue (CR) P1 25kN < CR “ 40kN P2 40kN < CR “ 60kN P3 60kN < CR Les compacteurs statiques (à pieds dameurs) Pour gros terrassements souvent tandem, parfois équipé d’une lame Vitesse maxi 12 km/h Vitesse moyenne de travail 6 km/h Classification selon la charge statique moyenne par unité de largeur du ou des cylindres à pieds ( M1/L) SP1 : M1/L entre 30 et 60 kg/cm SP2 : M1/L > à 60 kg/cm et < 90 kg/cm Les plaques vibrantes (PQi) Utilisation pour petits travaux ou à proximité d’ouvrages. PQ3 :Mg/S entre 10 et 15 kPa Classification de PQ1 à PQ4 Le GTR prend en compte : PQ4 :Mg/S > à 15 kPa Mg représente le poids de la plaque S représente la surface de contact plaque/sol - i est le n° de la classe, il croît avec l’efficacité du compacteur Chapitre 7 • Compa ctage - Différentes morphologies des compacteurs vibrants Vpi L Pratiquement pour toute utilisation : Matériaux très flottants avec objectif élevé Matériaux forte épaisseur ou granulométrie (remblais, enrochements, couches de forme…) Enrobés à compacter vite (température) Enduit superficiel : emploi discutable Vitesse maxi 12 km/h Vitesse moyenne de travail entre 3 et 5 km/h Classification d’après la charge statique M appliquée par largeur de cylindre L et d’après l’amplitude de la vibration à vide (NF P 9 Cinq classes V1 à V5 avec deux sous-classes Vmi (vibrant mono-cylindre) Vti (vibrant tandem) Vi Les compacteurs statiques (à cylindre lisse) De moins en moins utilisés sauf pour le cylindrage d’enduits superficiels et le compactage d’enrobés très minces < à 4 cm. Les morphologies tandem ou tricycle sont les plus couramment rencontrées. L Les compacteurs vibrants (Vi cylindres lisses ou Vpi cylindres à pieds dameurs) Désignation Description Utilisation Mono axe tracté Un seul cylindre lisse ou à pieds dameurs relié à un châssis avec moteur thermique pour la vibration Remblai en forte épaisseur Automobile monocylindre Un seul cylindre lisse ou à pieds dameurs accouplé à un essieu sur pneus Assises de chaussées Couches de forme Remblais Tandem Deux cylindres vibrants reliés par une articulation centrale uploads/Industriel/ 8compactage-cours-routes-procedes-generaux-de-construction.pdf