52. Fondations

Fondations 3. Masse volumique in situ d'une fondation en matériaux non encore liés
mais compactés (méthode de la bouteille à sable)
4. Détermination de l'épaisseur des fondations en béton maigre et
matériaux lies
5. Résistance à la compression simple sur carottes de béton ciment
prelevées in situ
20. porosité efficace (béton maigre poreux)
21. perméabilité (béton maigre poreux)
22. perméabilité d'un empierrement drainant de type IV
23. Résistance à l'immersion
3. MASSE VOLUMIQUE IN SITU D'UNE FONDATION EN MATERIAUX NON ENCORE LIES
MAIS COMPACTES (METHODE DE LA BOUTEILLE A SABLE) 1. But de l'essai Contrôle rapide en cours d'exécution de la masse volumique in situ d'une
fondation en empierrement ou d'un béton maigre fraîchement compacté. 2. Principe de la méthode Par pesée, on détermine la masse M de matière extraite d'un trou pratiqué
dans la fondation compactée. Par substitution de sable, à l'aide de la
bouteille à sable, on détermine le volume V du trou qu'occupait le matériau
prélevé dans la fondation. Par définition, la masse volumique in situ (MV)
est le rapport de la masse M trouvée, au volume V mesuré. 3. Appareillage (figure 52.03/1) et produit . Une réserve de sable d'essai, retenu par le tamis de 0,5 mm et passant au
tamis de 1,0 mm. Il est constitué de sable siliceux dont la teneur en SiO2
est au moins égale à 98 %. Cette réserve doit être entreposée de manière à
conserver le sable à l'état parfaitement sec et à l'abri des impuretés. Préparation du sable d'essai Le sable est lavé jusqu'à obtention d'une eau parfaitement claire et il est
séché. Il est ensuite tamisé sur les tamis de 0,5 mm et 1 mm. Des tamis
intermédiaires peuvent être utilisés pour éviter toute surcharge sur le
tamis de 0,5 mm. L'ensemble des matériaux compris entre 0,5 mm et 1 mm est
rassemblé et homogénéisé. . Une balance d'une portée de 10 kg, précise à 1 g près.
. Le volume d'étalonnage correspondant à la bouteille à sable. Ce volume
doit avoir été étalonné par un laboratoire agréé.
. Une plaque de base à face rectifiée permettant de recevoir la base du
cône de la bouteille à sable. Le matériel repris ci-dessous est à emporter sur chantier après les
manipulations préliminaires éventuelles (§ 4.1.). . La bouteille à sable.
. Deux boîtes en fer blanc avec leurs couvercles (capacité environ 5
litres), le tout numéroté.
. Un entonnoir à large col permettant de verser le sable de la boîte dans
le réservoir de la bouteille à sable, sans perdre de matériau.
. Un gabarit en chlorure de polyvinyle (PVC) carré de 50 cm de côté et de 5
mm d'épaisseur, percé au centre d'un trou de (15 ± 1) cm de diamètre,
servant à délimiter le périmètre du trou à creuser. Outillage: . un poinçon;
. une cuillère à soupe;
. un marteau d'au moins 250 g;
. un mètre pliant.
. matériel de séchage (micro-ondes, réchaud à gaz, ...). 4. Mode opératoire 4.1. Manipulations préliminaires à faire au laboratoire. 4.1.1. Déterminer la masse volumique en vrac du sable d'essai sec, tombé en
chute libre du réservoir de la bouteille dans le volume d'étalonnage. Le
résultat (MVA)N est exprimé avec trois décimales, en g/cm³. 4.1.2. Par journée de mesure et pour chaque nouvelle fourniture de sable
d'essai, déterminer la masse de sable d'essai sec, nécessaire pour remplir
le cône de base de la bouteille à sable placée sur la plaque de base.
Le résultat M3 est exprimé en g, à ( 1 g. 4.1.3. Remplir de sable d'essai sec la boîte destinée à cet usage pour que
le tout (sable, boîte, couvercle) pèse 7000 g ( 1 g. (Masse M2). Placer le
couvercle sur la boîte pour que celle-ci puisse être transportée sur
chantier, à pied d'?uvre, sans perdre de sable, ni changer de masse. 4.1.4. Tarer la boîte vide munie de son couvercle. Le résultat M1 est
exprimé en g, à ( 1 g près. 4.2. Manipulation à l'endroit choisi pour la mesure. 4.2.1. Poser le gabarit en PVC sur le sol. Creuser le trou dans la
fondation, avec les outils prévus, à travers l'ouverture du gabarit et
récupérer dans la boîte vide absolument tout le matériel extrait. Au cours
de cette opération, le contenu de cette boîte doit être protégé du vent et
du soleil, de manière à garder sa teneur en eau. Le trou doit avoir une forme cylindrique, de diamètre voisin de celui du
gabarit et une profondeur estimée à 15 cm, mais sans dépasser les ¾ de
l'épaisseur totale de la fondation. Les parois du trou doivent être aussi
lisses que possible, mais tous les fragments de matériau descellés doivent
être récupérés dans la boîte. Le trou doit être exempt de corps étrangers. La boîte est aussitôt fermée hermétiquement. Elle est pesée le plus
rapidement possible au laboratoire. La masse M4 est exprimée en g, à ( 1 g. 4.2.2. Remplir de sable d'essai, à l'aide de la bouteille à sable, le trou
et le cône de base de la bouteille. Pour cela, placer la bouteille à
l'aplomb du trou après avoir retiré le gabarit sans faire tomber de
matériau dans le trou; verser le contenu de la boîte de sable dans le
réservoir à l'aide de l'entonnoir, sans perdre de sable; man?uvrer la
trappe pour laisser le sable couler en chute libre. Dès l'écoulement
terminé, refermer la trappe et transvaser le reste du sable du réservoir
dans la même boîte, sans perte de matériau. Refermer la boîte et la peser
le plus rapidement possible au laboratoire (le sable se trouvant dans le
trou n'est pas récupéré). Le résultat M5 est exprimé en g, à ( 1 g. 5. Calcul de la masse volumique apparente de la fondation 5.1. La masse de matériau extraite du trou, exprimée en g, est donnée par
la formule suivante: M6 = M4 - M1 5.2. Le volume du trou V, exprimé en cm3, est donnée par la formule
suivante:
[pic] 5.3. La masse volumique humide (MVH) in situ du matériau dans la fondation,
exprimée en g/cm³ sans décimale, est donnée par la formule suivante: [pic] 5.4. La masse volumique sèche (MVS) in situ du matériau dans la fondation,
exprimée en g/cm³ sans décimale, est obtenue: . soit au départ de la masse à l'état sec (Md) du matériau prélevé, par la
formule: [pic] . soit au départ de la teneur massique en eau (w) contenue dans le matériau
prélevé et rapportée à la masse de matière sèche, c'est-à-dire: [pic]
par la formule: [pic]
[pic]
4. DETERMINATION DE L'EPAISSEUR DES FONDATIONS EN BETON MAIGRE ET
MATERIAUX LIES 1. But de l'essai Déterminer l'épaisseur de la fondation à partir de l'épaisseur mesurée sur
divers échantillons prélevés in situ. 2. Principe de la méthode A l'aide d'un appareil de conception déterminée, on mesure la hauteur dans
l'axe longitudinal et en quatre autres points de la surface inférieure des
carottes prélevées dans la fondation. 3. Appareillage . Foreuse à eau permettant de prélever des carottes de 100 cm² de
section
. Appareil de mesure permettant de mesurer au mm près la hauteur de
l'éprouvette en son centre et aux 4 sommets d'un carré concentrique
de 6 cm de côté (voir fig. 52.04/1)
. Règle graduée en millimètre sur au moins 50 cm. 4. Mode opératoire La carotte est placée, face supérieure vers le bas, sur une surface plane
formant la base de l'appareil de mesure. Elle est placée de telle façon que
son axe longitudinal soit dans l'alignement vertical du centre géométrique
de l'appareil.
La hauteur de la carotte est mesurée dans l'axe de l'éprouvette et en 4
autres points déterminés par le placement au hasard du carré dont question
ci-dessus.
Ces mesures sont faites au mm près. Dans le cas où la carotte de la fondation est désagrégée entièrement ou
partiellement, il y lieu d'enlever du trou du forage tous les éléments
provenant de la carotte, en veillant à ce que la couche sous-jacente ne
soit pas modifiée. Au moyen de la règle graduée, on mesure l'épaisseur de
la fondation, dans le trou du forage et à deux endroits diamétralement
opposés. Si celle-ci est recouverte d'une ou plusieurs couches au moment du
carottage, on mesure, dans le trou du forage, l'épaisseur totale de la
fondation et des couches supérieures. On déduit alors de celle-ci,
l'épaisseur des couches supérieures à la fondation. Ces deux mesures sont
faites au millimètre près. 5. Expression du résultat La hauteur d'une carotte, c'est-à-dire, l'épaisseur de la fondation à
l'endroit du prélèvement est, par définition, la moyenne des 5 ou 2 mesures
effectuées comme prescrit au mode opératoire. Cette moyenne est exprimée en millimètres, avec une décimale. | |[pic] |
| | |
|[pic] |Les mesures sont exprimées en mm |
|APPAREIL DE MESURE | |
|pour épaisseur des carottes | |
| | | Fig. 52.04/1 5. RESISTANCE A LA COMPRESSION SIMPLE SUR CAROTTES DE BETON DE CIMENT
PRELEVEES IN SITU Remarque importante: A défaut d'instruction précise du donneur d'ordre, le
laboratoire prélève alternativement les éprouvettes dans la partie
supérieure ou inférieure des carottes pour la réalisation des différents
essais. Référence de base: NBN EN 12390-3 (2002) - Essais pour béton durci - Partie
3: résistance à la compression des éprouvettes. 1. But de l'essai Contrôle de la qualité de béton de ciment durci sous l'angle de sa
résistance à la rupture en essai de compression simple. 2. P