Chapitre Compactage et des différents Matériels

1 Chapitre 7 Compactage - 1 - Chapitre7 Etude du Compactage et des diff rents Mat riels 15 1. Th orie du Compactage 2. Les diff rents mat riels 3. D bit d un compacteur 4. M thode pratique GTR Th orie sur le Compactage Objectifs du Compactage Trois objectifs principaux sont poursuivis lors de la r alisation des travaux routiers de terrassements de couches de forme d assises de chauss es de couches de roulement 1 2 3 Supprimer les d formations ult rieures Augmenter les caract ristiques m caniques Assurer l imperm abilit Tassements du remblai Tassements diff rentiels D formations de chauss es Orni rage de couche de surface Augmenter la portance et la traficabilit des couches de forme ou de remblai.

2 Augmenter le module des assises non trait es Augmenter la r sistance des assises trait es et des couches de roulement Permettre aux mat riaux de r sister au trafic routier Le Compactage est la premi re des protections contre l agression de l eau. Objectif important pour la couche de roulement, vitant les d sordres sur les couches inf rieures Action du Compactage Les sols et les mat riaux routiers sont constitu s de solides (grains de sol, granulats, ) de liquide (eau, bitume, ) d air (emprisonn entre solides et liquides) L action du Compactage se traduit par un rapprochement des grains du sol entre eux (tassement T)

3 Une expulsion d air T Avant Compactage Apr s Compactage Serrage des grains solides Tassements T Compactage Masses Volumiques Expulsion d air Portance Nota : On constate Une diminution du volume VLe poids des solides P restant identique La masse volumique apparente = P/V augmenteChapitre 7 Compactage - 2 - Loi du logarithme L action du Compactage est transmise en r alisant plusieurs passages de compacteur sur le mat riau compacter.

4 Au fur et mesure que le nombre de passes augmente, la masse volumique du mat riau augmente lin airement suivant la loi logarithmique de la forme : = a log n + b Chapitre 7 Compactage - 3 - Loi du gradient La r partition de la masse volumique du mat riau, un tat de Compactage donn , montre que la masse volumique du mat riau varie avec la profondeur suivant la courbe = f (z) (masse volumique) A noter que pour un objectif visant 100 % de d ref fix e en laboratoire, les derniers % sont les plus difficiles obtenir !!! $ 64 32 16 Masse Volumique 100 % d ref 2 4 1 Epaisseur apr s Compactage Partie inf rieure de la couche = f (z) 8 N passes Echelle Log 95 % d ref a : pente de la droite b : ordonn e l origine : masse volumique n : nombre de passes Z (profondeur) Constats : Les minimums de densification se situent : en surface la partie inf rieure de la couche (appel e masse volumique de fond de couche) d fc Le Compactage n est pas toujours uniforme sur toute l paisseur de la couche compact e Dans la recherche d un Compactage optimal on va s int resser en termes de densification 3 facteurs : d m.

5 La masse volumique s che moyenne sur l paisseur de la couche compact e = f(Z) : La r partition de la masse volumique sur l paisseur compact e d fc : La masse volumique s che l inf rieur de la couche compact e d m (masse volumique) E Epaisseur apr s Compactage Z (profondeur) Fond de couche Repr sentation r elle de = f (z) 4 cm du fond d fc Masse volumique en fond de couche (E-4cm) Attention : Ne pas se limiter cette tude seulement !!! Comparons le Compactage r alis par deux compacteurs diff rents Une appr ciation de la qualit du Compactage r alis ne pourra tre correcte qu en examinant ou en contr lant les 2 facteurs d m et d fc Z (profondeur) d = f(Z) compacteur A d = f(Z) compacteur B d m d fc (A) d fc (B) Epaisseur apr s Compactage Fond de couche Bien que.

6 D m quivalentes d fc diff rentes Chapitre 7 Compactage - 4 - Les objectifs de la qualit Le niveau de qualit du Compactage d pend Chapitre 7 Compactage - 5 - Du r le et de la destination de la couche compacter - base - fondation - remblai - couche de Du type de mat riau compacter - grave naturelle - grave trait e - enrob - On fixe les valeurs de densification partir d essais d m et d fcEssai de laboratoire - Proctor - Duriez - Marshall - PCG Cas des assises de chauss es et de terrassements Couche de base Couche de fonda.

7 Couche de forme Remblai Q2 : d m 97% d fc 95%Q3 : d m d fc 96%Q4 : d m 95% d fc 92%Q1 : d m 100% d fc 98% d ref. (OPM) Terrassements Assisses de chauss es d ref. (OPN) On peut observer que plus on se rapproche de la surface de la chauss e, plus les exigences sur la qualit sont s v res Ad quation du Compactage Cette relation prendra en compte : Mat riaux/ Mat riel la diversit des sols et des mat riaux utilis s en construction routi re la diversit des mat riels de Compactage et leur efficacit les objectifs de qualit diff rents suivant le r le de la couche compacter le niveau de la couche dans la structure de chauss e Il sera n cessaire.

8 Labo d identifier les caract ristiques des sols et mat riaux d tudier leur aptitude ou leur comportement au Compactage de conna tre les compacteurs Mat riel leur classification, leur efficacit , leur rendement Sch matisation Mat riau disponible R le et destination de la couche Essais de labo d m , d fc Indice qualit Q1, Q2, Q3, Q4 Classification compacteur pr conis Tableau d utilisation matx Choix du compacteur Chapitre 7 Compactage - 6 - D bit d un compacteur D lai imparti Contr le en place d m , d fc Composition de l atelier Compactage Cadence remblaiement Chapitre 7 Compactage - 7 - Les Mat riels de Compactage Classification et utilisation ( tude par rapport au GTR) Remarques pr liminaires : Les d finitions et classifications ci-apr s font l objet de normes (NF P 98-736) Les compacteurs pris en compte dans ce document ont une largeur sup rieure ou gale Les petits compacteurs (rouleaux vibrants plaques vibrantes pilonneuses) ne sont pas consid r s dans la classification GTR Seules les plaques vibrantes les plus efficaces sont int gr es Les diff rentes familles d engins consid r es ici sont.

9 Les compacteurs pneus : Pi Les compacteurs vibrants : cylindres lisses Vi pieds dameurs VPi Les compacteurs statiques pieds dameurs : SPi Les plaques vibrantes : PQi Les compacteurs pneus ( Pi ) Pour terrassements moyens ou pour des mat riaux routiers surfacer - i est le n de la classe, il cro t avec l efficacit du compacteur Tr s mobiles ils sont utilis s pour des sols argileux sableux, les graves fines et moyennes Tout lui est autoris (terrassement, couche forme, chauss e, enrob.)

10 Mais moins efficace que les vibrants Vitesse maxi 6 km/h Vitesse moyenne de travail entre et 5 km/h Classification d apr s la Charge par Roue (CR) P1 25kN < CR U 40kN P2 40kN < CR U 60kN P3 60kN < CR Les compacteurs statiques ( pieds dameurs) Pour gros terrassements souvent tandem, parfois quip d une lame Vitesse maxi 12 km/h Vitesse moyenne de travail 6 km/h Classification selon la charge statique moyenne par unit de largeur du ou des cylindres pieds ( M1/L) SP1 : M1/L entre 30 et 60 kg/cm SP2 : M1/L > 60 kg/cm et < 90 kg/cm Les plaques vibrantes (PQi) Utilisation pour petits travaux ou proximit d ouvrages.