Qu'est-ce qu'un essai triaxial ?
L’essai triaxial est une analyse réalisée en laboratoire pour déterminer les caractéristiques mécaniques d’un sol, notamment sa résistance au cisaillement et sa stabilité sous des conditions de contraintes contrôlées.
Avec ses différentes variantes, ce test géotechnique permet d’évaluer la capacité portante du sol et prévenir d’éventuels risques de rupture.
En pratique, les résultats d’un essai triaxial aident à :
Quel est le principe de fonctionnement de l'essai triaxial ?
similaires à celles qu'il subira dans le terrain.
L’essai triaxial consiste à soumettre un échantillon de sol cylindrique à un chargement de manière à créer une différence entre la contrainte verticale et la contrainte latérale, qui agit perpendiculairement.
Pour cela l’échantillon est d’abord l’échantillon est placé entre deux plateaux parallèles d’une presse de compression et confiné latéralement.
Ensuite, une contrainte axiale est appliquée jusqu’à la rupture de l’échantillon, permettant de mesurer sa résistance au cisaillement.
Essai consolidé drainé (CD)
L’échantillon est d’abord consolidé, puis soumis à un cisaillement par compression à une vitesse suffisamment lente pour permettre la dissipation complète des surpressions interstitielles générées par l’écrasement.
Cet essai est utilisé pour des sols drainants comme les sables.
Essai non consolidé et non drainé (UU)
Pour ce type d’essai, aucune consolidation préalable n’est effectuée, et l’échantillon est soumis directement à un cisaillement rapide, empêchant l’eau de s’échapper.
Cette méthode est utilisée pour les sols argileux en conditions rapides de chargement.
Essai consolidé et non drainé (CU)
Dans un essai consolidé non drainé, l’échantillon est placé dans une cellule étanche empêchant l’eau interstitielle de s’échapper.
Ce test est généralement employé pour les sols où le drainage est limité lors de la construction.
Comment se déroule l'essai triaxial ?
- 1. Préparation de l'échantillon
- 2. Mise en place de l'échantillon
- 3. Application des charges
- 4. Analyse des résultats
L'échantillon de sol est prélevé et soigneusement préparé pour l’essai.
Pour cela, il doit être représentatif du sol en place et est généralement extrait avec des précautions pour conserver ses propriétés naturelles, en l’occurrence l'humidité et la densité.
L'échantillon cylindrique est placé dans une membrane flexible et insérée dans la cellule triaxiale.
La membrane empêche le contact direct entre le sol et l'eau de la cellule, garantissant ainsi l'exactitude des mesures.
Une pression confining est appliquée tout autour de l’échantillon pour simuler les conditions de profondeur.
Ensuite, une contrainte axiale est augmentée progressivement jusqu'à ce que l'échantillon cède. Les déformations sont mesurées tout au long de l’essai.
Les données recueillies permettent de tracer des courbes de déformation et de contrainte, à partir desquelles sont extraites des valeurs essentielles comme la cohésion et l'angle de frottement interne.
Ces résultats sont interprétés pour évaluer la capacité portante et la stabilité du sol.
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FAQ sur l’essai au triaxial
Combien de temps dure un essai triaxial ?
La durée d’un essai triaxial varie en fonction du type d’essai et des conditions spécifiques, mais cela peut aller de quelques heures à plusieurs jours, notamment pour les essais consolidés-drainés.
Quels sont les avantages de l'essai triaxial consolidé-drainé ?
L’essai consolidé-drainé permet de mesurer la résistance au cisaillement d’un sol en conditions drainées, ce qui est crucial pour les sols drainants comme les sables. Il simule mieux les conditions à long terme dans un projet de construction.
Pourquoi l'essai triaxial est-il important pour la conception des fondations ?
L’essai triaxial permet de déterminer la capacité portante du sol et sa résistance au cisaillement, qui sont des paramètres essentiels pour concevoir des fondations sûres et adaptées aux conditions du sol.
Comment interpréter les résultats d'un essai triaxial ?
Les résultats d’un essai triaxial sont interprétés à partir des courbes de contrainte-déformation, permettant de déterminer des paramètres comme la cohésion, l’angle de frottement interne et la résistance au cisaillement, essentiels pour évaluer la stabilité du sol.
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