TEST NON CONSOLIDÉ NON DRAINÉ (UU)
Le sol est défini comme étant dans un état non consolidé, uniquement lorsque le volume du sol reste le même sans remplacement d'air. Ce sol est meuble à l'état naturel. En cas de conditions non drainées, l'eau interstitielle n'est pas autorisée à s'écouler hors du sol. Les conditions non drainées et non consolidées sont maintenues pendant l'essai triaxial. L'essai triaxial est généralement effectué dans une petite cellule, où l'échantillon est placé dans le cylindre dont le rapport longueur/diamètre est de 2. Au total, trois contraintes principales sont appliquées à l'échantillon de sol. L'une est la contrainte axiale plus la contrainte de confinement. Les deux autres contraintes principales sont égales, car il s'agit de la pression appliquée au sol par l'eau confinant sur tous les côtés.
Il y a une gaine en caoutchouc qui est complètement scellée en haut et en bas, agissant comme une membrane imperméable. Des capteurs de pression sont fabriqués pour mesurer la pression interstitielle de l'échantillon.
Cet essai est réalisé en deux étapes comme indiqué ci-dessous.
Étape 1 : La contrainte verticale appliquée constitue la contrainte principale majeure. La pression de confinement perpendiculaire constitue la contrainte principale mineure.
Étape 2 : La contrainte déviatrice axiale est appliquée à l'échantillon, ce qui entraîne des contraintes de cisaillement. Cette contrainte déviatrice est appliquée dans la direction axiale jusqu'à ce que la rupture se produise dans le sol. La valeur limite de contrainte de cisaillement à laquelle le sol se rompt le long d'un plan est appelée résistance au cisaillement du sol.
Système de test triaxial S4700 pour test UU fourni avec :
• Cadre de charge électromécanique à plusieurs vitesses (S4630/01)
• Cellule de charge, 5 kN (G345/S5)
• Cellule triaxiale pour échantillons de 38 et 50 mm (S4710)
• Cellule triaxiale pour échantillons de 70 et 100 mm (S4712)
• Bloc pour la mesure de la pression et la désaération (S4715)
• Transducteur de pression - 2 000 kPa (G360)
• Système de pression constante d'huile et d'eau (S4714)
• Réservoir d'eau de désaération, 7 L et tuyau (S4717)
• Unité de lecture TCM avec logiciel pour effectuer des tests triaxiaux UU (S4708)
ESSAI DE CONSOLIDATION NON DRAINÉ (CU)
Cet essai de consolidation non drainé (CU) est réalisé sur un échantillon cylindrique de sol non perturbé avec la mesure des pressions interstitielles dans une cellule triaxiale et une machine de compression électromécanique à plusieurs vitesses. L'échantillon est autorisé à saturer et à consolider sous les pressions de confinement et de contre-pression appliquées avant le début de l'essai. Le changement de volume est surveillé en mesurant l'eau et l'air expulsés pendant l'étape de saturation à consolidation. Une fois la consolidation terminée, l'échantillon est alors isolé de la contre-pression et aucun drainage n'est autorisé pendant l'essai de cisaillement. La vitesse de déformation calculée peut être aussi lente que 0,032 mm/min pour mesurer les pressions et les contraintes interstitielles. À partir d'un ensemble d'essais sur 3 échantillons, les cercles de Mohr de contrainte effective et de contrainte totale à la rupture peuvent être tracés.
Les valeurs de cohésion effective et d'angle de cisaillement effective peuvent également être déterminées. Les tailles d'échantillons courantes sont les suivantes : diamètre : 72 mm x hauteur 144 mm, diamètre : 50 mm x hauteur 100 mm et diamètre : 38 mm x hauteur 76 mm.
ESSAI DE DRAINAGE CONSOLIDÉ (CD) :
Les essais CD peuvent être effectués sur tous les types de sols. Le drainage est autorisé dans les deux phases de l'essai triaxial ; consolidation isotrope et cisaillement. Le sol est consolidé sous une pression de confinement choisie ; et une fois la consolidation terminée, il est testé pour le cisaillement en appliquant progressivement une contrainte déviatrice à une vitesse de déformation lente tout en permettant un drainage complet. Il faut plus de temps pour terminer un essai par rapport à l'essai CU, et communément appelé essai "lent", qui est rarement effectué sauf pour des raisons de recherche.
L'essai de compression triaxiale drainé consolidé, avec mesure du changement de volume pendant le cisaillement, est effectué dans une séquence similaire à l'essai non drainé consolidé, mais pendant le cisaillement, la contre-pression reste liée à l'échantillon qui est chargé suffisamment lentement pour éviter le développement de pressions interstitielles excessives.
Système de test triaxial S4705 pour tests UU, CU, CD fourni avec :
• Cadre de charge électromécanique à plusieurs vitesses (S4630/01)
• Cellule de charge, 5 kN (G345/S5)
• Cellule triaxiale pour échantillons de 38 et 50 mm (S4710)
• Cellule triaxiale pour échantillons de 70 et 100 mm (S4712)
• Bloc de mesure de pression et de désaération (S4715) (3 pièces)
• Transducteur de pression - 2 000 kPa (G360) (3 pièces)
• Système de pression constante d'huile et d'eau (S4714) (2 pièces)
• Unité de changement de volume automatique (S4716)
• Réservoir d'eau de désaération, 7 L et tuyau (S4717)
• Enregistreur de données, unité d'acquisition de données à 4 canaux (G285/4)
• Unité de lecture TCM avec logiciel pour effectuer des tests triaxiaux UU (S4708)
• Unité de lecture TCM avec logiciel pour effectuer des tests triaxiaux CU-CD (S4709)
Acquisition de données et logiciel PC
Le test triaxial CU-CD est un test complexe qui nécessite des données de charge, des données de déplacement, 3 données de pression de la cellule triaxiale et des données de changement de volume. Les données de charge et de déplacement sont transférées et enregistrées via l'unité TCM200 vers le logiciel. 3 données de pression de la cellule triaxiale et les données de changement de volume sont transférées et enregistrées via l'enregistreur vers le logiciel.
Le logiciel pour les tests CD-CU est compatible avec l'enregistreur de données G285/4 et l'unité TCM200. L'enregistreur de données peut être connecté au PC via le port USB. Tous les gains de canal peuvent être réglés manuellement et la précision de la lecture peut être augmentée.
Le logiciel Triaxial est un logiciel modulaire qui, lorsqu'un nouveau test est souhaité, guide l'utilisateur étape par étape.
Le logiciel souhaite d'abord saisir des mesures initiales telles que le diamètre, la hauteur, le poids de l'échantillon, etc. À cette étape, l'utilisateur décide si le test CU ou CD sera effectué et saisit les étapes d'incrément de pression de la cellule, la pression différentielle de contre-pression et la contrainte effective qui seront utilisées pour la consolidation.
Une fois l'initialisation terminée, l'utilisateur passe à l'étape d'incrémentation de la pression de la cellule de saturation. La pression de la cellule doit être incrémentée à la pression entrée à l'étape d'initialisation. Au cours de cette étape, le logiciel calcule B et la pression interstitielle et soumet leur graphique par rapport au temps. Lorsque la valeur B sature, cette étape doit être terminée. En général, la valeur de B n'atteint pas 0,95, c'est pourquoi une étape d'incrémentation de la contre-pression doit être mise en œuvre. Au cours de l'étape d'incrémentation de la contre-pression de saturation, avant le début de cette étape, le logiciel commande la contre-pression à appliquer par rapport aux paramètres initiaux. Le logiciel dessine les données de changement de volume et de pression interstitielle au cours de cette étape.
Les étapes de saturation peuvent être effectuées de manière récursive au maximum sur 10 cycles. Les données pertinentes de chaque étape sont écrites dans des fichiers respectifs pour des recherches plus approfondies et des fonctions de rapport. Lorsque la saturation est terminée, l'étape de consolidation peut être mise en œuvre. À cette étape, le logiciel commande d'ajuster à la fois la pression cellulaire et la contre-pression pour appliquer une contrainte efficace. Au cours de l'étape de consolidation, le changement de volume, la pression interstitielle et le pourcentage de dissipation de la pression interstitielle sont dessinés sous forme de graphiques. Une fois l'étape terminée, l'étape suivante sera l'étape de cisaillement de CU ou CD.
DIAGRAMME DE MOHR EFFECTIF
Le logiciel suggère la vitesse de cisaillement par rapport aux résultats trouvés à l'étape de consolidation. Le déplacement axial et la force doivent être tarés avant le début du cisaillement.
Au stade du cisaillement, la contrainte déviatrice, la pression interstitielle, les graphiques ơ' versus ơ'3 et s' versus t' sont dessinés. 4 échantillons d'essai différents peuvent être configurés dans le même fichier. Tous les résultats sont utilisés pour dessiner des cercles de Mohr.
Les données sont évaluées par rapport à la condition finale de cisaillement de l'échantillon. Cette condition peut être sélectionnée comme pression interstitielle constante, rapport déviateur effectif de changement de volume constant, etc. Avec les mesures finales, un ensemble de données est fermé. Les données brutes peuvent être exportées vers Microsoft Excel. Sans utiliser l'environnement Microsoft Excel, tous les rapports peuvent être imprimés, ce qui comprend un résumé de chaque étape avec des graphiques pertinents.
RAPPORT DE TEST