Essais et Sondages

Essais et Sondages

Avant de construire

Vous avez un projet de construction, exigez de votre constructeur, une étude de sol. 
Un professionnel ne peut chiffrer le coût exact d’une construction sans connaitre le type de fondation de votre future habitation.

L’étude de sol va définir le mode de fondations de votre maison, et va permettre de proposer les précautions de mise en œuvre à prendre.

Notre « Avis de fondation » fourni à partir des essais et sondages de sol vous permettra de mettre tous les atouts de votre côté avant d’entreprendre la construction de votre bâtiment.

Instruction et établissement d’un chiffrage :

Afin de permettre à un ingénieur géologue/géotechnicien d’établir un devis pour la réalisation d’une étude de sol pour votre projet de construction, vous devez lui transmettre les documents suivants :

• Un plan de masse.
• Un plan de votre maison avec un coupe du projet.
• Un cour descriptif (Maison en bloc de béton, ossature bois, …)

Une fois le devis validé, le déroulement d’une intervention pour une l’étude de sol in situ pour une construction d’une maison individuelle est le suivant :

• Reconnaissance du terrain par l’ingénieur suivi d’une prospection géotechnique, d’une mesure de tassement et d’une mesure de cisaillement ainsi que une identification de densité, teneur en eau et granulométrie.
• Prélèvement des échantillons pour des essais en laboratoire.
• Etablissement d’un rapport et diffusion.

1. Réalisation des essais

La réalisation d’essais géotechniques en laboratoire de mécanique des sols est complémentaire et nécessaire aux essais in situ pour établir un rapport géotechnique complet.Les essais sont réalisés conformément aux normes (françaises et européennes) et aux modes opératoires (type LCPC par exemple) en vigueur. Certaines exigences techniques peuvent nous conduire à établir des modes opératoires internes en collaboration avec le client.

Pour les essais oedoètriques et de cisaillement, la mesure de la masse volumique des particules solides est nécessaire quant au calcul du degré de saturation des éprouvettes.

2. Acquisition des données

L’enregistrement des données des essais de mécanique des sols (Essais Oedomètriques et Essais de Cisaillement Rectiligne) s’effectue par le biais d’un logiciel (CBAO) via deux centrales d’acquisition.

GEOTECHSOL a choisi ainsi d’optimiser la durée des essais et d’assurer un suivi temporel desdits essais.

3. Les essais d’identification

L’ensemble des essais géotechnique d’identification peut être réalisé dans notre laboratoire, et en particulier :

• Teneur en eau
• Masses volumiques des sols fins et des particules solides
• Analyses granulométriques et sédimentomètrique
• Essai au Bleu de Méthylène
• Limites d’Atterberg (à la coupelle et au cône)
• Limite de retrait sur échantillons remaniés et intacts (retrait linèaire)

Ces essais permettent de classer les sols suivant la norme NF P11-300 (Classification GTR) et de calculer divers paramètres tels que des indices des vides, des degrés de saturation, des densités, des porosités…

4. Les essais de compressibilité et de perméabilité

A l’aide des bâtis oedomètriques, GEOTECHSOL peut réaliser plusieurs essais :

• Essais de compressibilité avec ou sans mesures de Cv (Coefficient de Consolidation)

Ces essais permettent de simuler le tassement d’un sol saturé soumis à une charge déterminée, on en détermine les paramètres suivants :

• La contrainte effective de préconsolidation
• L’indice de compression
• L’indice de gonflement
• La contrainte de gonflement

Essais de perméabilité (k< 10-05 m/s) Ces essais sont limités à des matériaux présentant des perméabilités inférieures à 10-05 m/s (perméabilité des pierres poreuses).

Pour des matériaux plus perméables, il est possible de réaliser l’essai avec un perméamétre à charge variable avec un moule CBR.

Essais de gonflement

• Cet essai permet d’estimer le potentiel gonflant d’un matériau situé dans un état d’humidité donné : 4 galettes de matériau sont placées sous 4 contraintes différentes déterminées au préalable en fonction de la profondeur de prélèvement et d’un essai oedomètrique.

Avant tout essai de gonflement, il est recommandé de réaliser un essai oedomètrique pour connaître la contrainte de préconsolidation.

5. Les essais de compactage et de traitement

Ces essais permettent de déterminer les références de compactage d’un matériau ainsi que ses indices de poinçonnement IPI et CBR.

Ces essais ont pour objectif de dimensionner une couche de forme de chaussée ou un remblai.

6. Les essais de Cisaillement

Les essais de cisaillement permettent de déterminer la cohésion et l’angle de frottement interne d’un sol, ils sont déterminés par l’essai de cisaillement rectiligne.

Les essais de cisaillement rectiligne à la boîte de Casagrande

L’essai de Cisaillement Direct réalisé sur 3 éprouvettes au minimum permet de déterminer les cohésions et angles de frottement à long terme.

7. Sismique réfraction

En plus des études de sol traditionnelles qui permettent de dimensionner des fondations, Il est très important de faire réaliser avant toute construction des essais de reconnaissance géophysique par sismique réfraction.

La sismique réfraction permet, grâce à l´étude de la propagation des ondes sismiques, de connaître la nature du sous-sol et d’obtenir une coupe précise des différentes couches.

Elle est particulièrement adaptée à la recherche de terrains porteurs lorsqu´il s´agit de trouver sous une couverture meuble, un substratum rocheux.

Elle permet de caractériser le degré de cohésion d’un terrain. On enregistre la propagation dans le sol d´ondes sismiques engendrées par un choc. Cet enregistrement se fait sur un sismographe relié à une série de capteurs (géophones) connectés entre eux par le câble sismique.

Le principe du sondage électrique consiste à mettre le sous-sol sous potentiel électrique et d´étudier les variations de la résistance électrique du sous-sol. La conformation du sous sol est donnée de manière ponctuelle par une coupe
(Log géoélectrique) présentant la succession des différentes couches du sous-sol d’après leur résistivité électrique.

Elle consiste à injecter un courant électrique dans le sol, de mesurer la résistance puis de calculer la résistivité des terrains traversés.

Cette technique permet de:

• détecter une possible anomalie et hétérogénéité de structure.
• détecter le substratum rocheux.
• détecter la présence de circulations d’eau
• détecter des cavités ou des failles.

Informations très importantes principalement dans notre région ou le risque sismique est élevé, il nous faut savoir si le terrain présente des failles ou des fractures avant de bâtir.

FORMULATION ET RESISTANCE EN COMPRESSION DE BETONS

1. Formulation des bétons

Le béton est un mélange de plusieurs constituants naturels.
Il comprend toujours :

• Un liant : le ciment, qui durcit en présence d’eau ;
• De l’eau : indispensable au durcissement du ciment et à la mise en œuvre du béton, mais attention, un excès d’eau diminue les résistances et la durabilité du béton.
• Des granulats : leur taille allant du sable au gravier, qui constituent le “squelette” du béton.
• Et éventuellement des adjuvants. (Ces constituants permettent de modifier les propriétés des bétons en fonction de leur usage).

Pour formuler un béton, on choisit d’abord :

• le type de granulats (les cailloux) et leurs dimensions
• Puis le type de ciment (il existe une grande variété de types de ciment de caractéristiques et de performances différentes – en général on utilise 350 kg de ciment pour faire un m3 de béton)
• Puis le volume d’eau (en général entre 130 et 150 litres pour 1 m3 de béton
• Et enfin, éventuellement la quantité d’adjuvants (quelques kilos pour 1 m3 de béton).

Un m3 de béton pèse 2,5 tonnes. 
A titre d’exemple, 1 m3 de béton est composé de 350 kg de ciment, de 700 kg de sable, de 
1200 kg de gravillons et de 150 litres d’eau.

La mise au point de la composition se fait soit à partir d’études graphiques, soit de façon expérimentale.

Ces méthodes sont basées sur la recherche d’une compacité maximale du béton.
Nous utilisons notre logiciel de formulation (BNC Producteur), sa base de données puissante, nous permet de référencer tous les fournisseurs, gérer l’ensemble des etudes de formules, determiner le cout matiere du béton effectuer des simulations de dosage.

Grâce à notre logiciel nous realisons des formules de béton ainsi que des familles de formules conformes aux règlementations Européennes NF EN 206-1 et EN 206-1.

2. Etapes de la formulation

La formulation des bétons de décompose en trois étapes :

Détermination d’une formule théorique prévisionnelle

• Choix des constituants en fonction des ressources locales,
• Evaluation des proportions des constituants,
• Optimisation du squelette granulaire.

Optimisation du mélange en laboratoire

• Etude de la compatibilité ciment/adjuvant
• Ajustement de la quantité de pâte et de l’adjuvantation
• Etude de la sensibilité de la formule aux variations des dosages des constituants
• Etude de la sensibilité de la formule aux conditions climatiques (température).

Validation de la formule centrale

• vérification du comportement rhéologique du béton frais,
• vérification des éventuelles spécifications complémentaires (pompabilité, aspect de parement),
• vérification des caractéristiques ou spécifications de durabilité du béton.

Un atout : sa résistance

La RÉSISTANCE EN COMPRESSION d’un béton se mesure à l’aide d’éprouvettes.

Les éprouvettes sont en général des cylindres de 16 cm de diamètre et 32 cm de hauteur fabriquées dans des moules.

On soumet ces éprouvettes (en général 28 jours après avoir confectionné les éprouvettes) à une force d’écrasement et on mesure l’effort nécessaire pour casser l’éprouvette.

La valeur du rapport de la force d’écrasement sur la section de l’éprouvette donne la résistance en compression du béton.

Cette résistance diminue si on augmente la quantité d’eau dans le béton et augmente si on augmente la quantité de ciment.

SONDAGES

Nos sondages permettent d’apprécier la succession des couches de sol et d’effectuer divers essais in situ (pressiométrie, cisaillement, infiltration…)

Sondage carotté

Cette prestation consiste à récupérer sous forme de carottes l’intégralité des couches de sol jusqu’à une profondeur donnée. Ces carottes sont mises en caisse avant d’être examinées par l’ingénieur qui pourra ainsi réaliser une coupe précise du sous-sol.

Pénétromètre dynamique

Un sondage pénétrométrique permet de mesurer la résistance des couches traversées au battage d’une pointe, en éliminant le frottement latéral. Cet essai est dans la pratique d’une grande importance car il permet de se faire rapidement une idée précise de la résistance des sols dans leur état naturel.

Sondage pressiométrique

Ce sondage consiste en la réalisation d’un ou plusieurs essais aux profondeurs déterminées par le bureau d’étude.

Le forage à la tarière Ø63 permet de faire une coupe précise des couches de sol traversées. Cette technique est utilisée dans les terrains tendres et secs et les essais pressiométriques sont réalisés à la sonde nue Ø60.

Dans les terrains graveleux, rocheux, ou très humides, on optera pour un forage en roto-percussion Ø66 par injection d’eau. Les essais sont réalisés à la sonde Ø44 lanternée dans un tube fendu Ø60.

Les essais pressiométriques doivent suivre immédiatement l’opération de forage et leur qualité est très sensible à la taille et la forme du trou.