Lien entre la densité sèche et énergie de compactage

Le lien entre la densité sèche () et l'énergie de compactage (nombre de coups) est fondamental en géotechnique pour garantir la validité d'un essai de perméabilité. Si le sol n'est pas compacté selon les spécifications de l'essai Proctor de référence, la valeur de perméabilité (k) obtenue sera erronée.

1. La corrélation Énergie / Densité

La densité sèche d'un sol dans le moule du perméamètre dépend directement de l'énergie de compactage spécifique (E), définie par la formule :

Le principe : Plus vous augmentez le nombre de coups (N), plus vous réduisez l'indice des vides (e). Comme la perméabilité k est extrêmement sensible à l'indice des vides, une légère variation de la densité sèche entraîne une variation majeure de la conductivité hydraulique (souvent d'un facteur 10 ou 100).

2. Pourquoi est-ce crucial pour l'essai de perméabilité ?

Lors d'un essai en laboratoire, on cherche généralement à reproduire la densité en place du chantier (souvent 95% ou 98% de l'Optimum Proctor Normal).

• Sous-compactage (Trop peu de coups) : Le sol reste trop poreux. L'eau circule trop vite, surestimant la perméabilité réelle. Risque de tassement de l'échantillon pendant l'essai.
• Sur-compactage (Trop de coups) : Vous risquez de briser les grains (pour les matériaux fragiles) ou de créer une structure trop fermée qui ne correspond pas à la réalité du terrain.

3. Comment déterminer le nombre de coups ?

Pour atteindre la densité sèche visée  dans votre moule de perméamètre, vous devez vous référer à votre courbe Proctor préalable :

1. Identifier l'énergie de référence : Si l'OPN (Optimum Proctor Normal) est de 25 coups par couche dans un moule Proctor, et que votre moule de perméamètre a un volume différent, vous devez ajuster N pour conserver la même énergie volumique (E).
2. Ajustement de l'humidité : La densité sèche maximale n'est atteinte que si le sol est à sa teneur en eau optimale  Si vous compactez un sol sec, même avec beaucoup de coups, vous n'atteindrez jamais une densité élevée.

4. L'importance du compactage pour vos essais de perméabilité

Pour obtenir une valeur de perméabilité (k) représentative, le compactage dans le moule doit être rigoureux. Une variation de seulement 1% de la densité sèche peut modifier votre résultat de perméabilité de manière significative.

Nos recommandations :

• Utilisez une dame de compactage normalisée (Proctor normal ou modifié) pour garantir une énergie constante.
• Vérifiez systématiquement la masse de sol introduite et le volume final pour calculer la densité sèche réelle obtenue après compactage.
• Assurez-vous de compacter en plusieurs couches d'épaisseurs égales pour une homogénéité parfaite de l'éprouvette.

💡 Le conseil CTRMAT

Pour faciliter vos essais, utilisez nos moules de perméabilité à parois rigides dont les dimensions sont compatibles avec les dames de compactage standards. Cela vous permet d'appliquer directement les énergies de compactage normatives sans calculs de conversion complexes.

FAQ Technique

1. Peut-on compenser une faible humidité par plus de coups ? Non, au-delà d'un certain seuil, l'énergie supplémentaire brise les grains sans augmenter la densité.
2. Pourquoi la perméabilité chute-t-elle si vite avec la densité ? Car le compactage réduit les "gros" pores qui sont les chemins préférentiels de l'eau.
3. Quelle est l'énergie d'un essai Proctor Normal ? Elle est d'environ 593200  (Joules par mètre cube).