ISO 11272:2017

NORME ISO
INTERNATIONALE 11272
Deuxième édition
2017-03
Qualité du sol — Détermination de la
masse volumique apparente sèche
Soil quality — Determination of dry bulk density
Numéro de référence
ISO 11272:2017(F)
©
ISO 2017

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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Modes opératoires d’essai . 2
4.1 Méthode du cylindre . 2
4.1.1 Principe . 2
4.1.2 Appareillage . 2
4.1.3 Échantillonnage et séchage . 2
4.1.4 Calcul . 3
4.2 Méthode par excavation . 3
4.2.1 Principe . 3
4.2.2 Appareillage . 3
4.2.3 Mode opératoire sur le terrain. 4
4.2.4 Mode opératoire en laboratoire . 4
4.2.5 Calcul . 6
4.3 Méthodes alternatives . 6
4.4 Méthode des mottes . 7
4.4.1 Principe . 7
4.4.2 Appareillage . 7
4.4.3 Mode opératoire . 8
4.4.4 Calcul . 9
4.4.5 Température de référence standardisée . 9
5 Rapport d’essai .10
Annexe A (informative) Mesurage du volume à l’aide de billes en plastique .11
Annexe B (normative) Masse volumique de l’eau à différentes températures .12
Bibliographie .15
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: http:// www .iso .org/ iso/ fr/ foreword .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 3,
Méthodes chimiques et caractéristiques du sol.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 11272:1998), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
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Introduction
La masse volumique apparente sèche est utilisée conjointement avec la masse volumique des particules
(voir l’ISO 11508) pour calculer la teneur en matières solides et la porosité du sol en vue de l’évaluation
de la structure du sol, et pour convertir les concentrations de substances dans le sol de masse/volume
en masse/masse, et inversement.
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Qualité du sol — Détermination de la masse volumique
apparente sèche
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie trois méthodes de calcul de la masse volumique apparente sèche des sols
à partir de la masse et du volume d’un échantillon de sol. Les méthodes consistent à sécher et peser un
échantillon de sol, de volume connu [méthode du cylindre, (voir 4.1)] ou dont le volume est déterminé
[(méthode par excavation (voir 4.2) et méthode des mottes (voir 4.4)].
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ASTM D1556, Standard test method for density and unit weight of soil in place by sand-cone method
ASTM D2167, Standard test method for density and unit weight of soil in place by the rubber balloon method
ASTM D4914, Standard test methods for density of soil and rock in place by the sand replacement method
in a test pit
ASTM D5030, Standard test methods for density of soil and rock in place by the water replacement method
in a test pit
DIN 18125-2, Soil investigation and testing — Determination of density of soil — Part 2: Field tests
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
3.1
masse volumique apparente sèche
rapport de la masse de solides, après séchage dans une étuve, au volume de sol
Note 1 à l’article: Le volume apparent comprend le volume des solides et le volume des pores.
−3
Note 2 à l’article: L’unité de mesure SI préférentielle est le kilogramme par mètre cube (kg · m ), mais
−3
le gramme par centimètre cube (g · cm ) est une unité également très fréquemment utilisée. Noter que
−3 −3
x g · cm = 1 000 x kg · m .
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4 Modes opératoires d’essai
4.1 Méthode du cylindre
4.1.1 Principe
Cette méthode est applicable aux sols exempts de pierres et aux sols légèrement caillouteux. Des
carottes de volume connu sont prélevées au moyen d’un cylindre de prélèvement en métal. L’échantillon
est séché dans une étuve et pesé, puis sa masse volumique apparente sèche est calculée.
4.1.2 Appareillage
3
4.1.2.1 Cylindres de prélèvement, en métal, à paroi mince, de volume compris entre 100 cm et
3
400 cm , avec poussoir en acier et tube guide.
4.1.2.2 Étuve, chauffée et ventilée, permettant de maintenir une température de (105 ± 2) °C.
4.1.2.3 Dessiccateur, enceinte étanche dans laquelle l’air est maintenu sec au moyen de gel de silice
ou de tout autre dessiccant.
4.1.2.4 Balance de laboratoire, permettant d’effectuer des pesages avec une exactitude de 1/1 000
de la valeur mesurée.
4.1.3 Échantillonnage et séchage
Dans une surface de sol horizontale ou verticale, enfoncer ou pousser perpendiculairement et sans
compaction un cylindre de prélèvement (4.1.2.1) de volume connu, en le faisant suffisamment pénétrer
dans le sol pour le remplir. Extraire avec précaution le cylindre de prélèvement et son contenu de
manière à préserver l’état structural du sol prélevé, puis araser le sol à chaque extrémité du cylindre
de prélèvement au moyen d’un couteau à lame droite ou d’une spatule à bord tranchant. Le volume de
l’échantillon de sol est ainsi égal à celui du cylindre de prélèvement. Prélever au moins six carottes dans
chaque couche de sol. Placer les cylindres contenant les échantillons dans une étuve (4.1.2.2) à 105 °C
jusqu’à l’obtention d’une masse constante.
NOTE 1 Dans la plupart des cas, une masse constante est obtenue au bout de 48 h de séchage.
Retirer les échantillons de l’étuve et les laisser refroidir dans le dessiccateur (4.1.2.3). Les peser sur
la balance (4.1.2.4) immédiatement après les avoir sortis du dessiccateur (mt). La masse de contrôle
est atteinte lorsque la différence entre des pesages successifs de l’échantillon refroidi, effectués à des
intervalles de 4 h, n’est pas supérieure à 0,01 % de la masse initiale de l’échantillon.
La masse volumique apparente des sols gonflants/rétractants (en particulier les argiles, les boues
et la tourbe) varie en fonction de leur teneur en eau. Il convient de prélever ces types de sols tout
d’abord à l’état humide (c’est-à-dire à la capacité au champ); il convient également de procéder à des
prélèvements dans un état plus humide (saturation en eau) et dans un état plus sec (c’est-à-dire au point
de flétrissement). Si le sol sec est trop dur pour être échantillonné, la masse volumique apparente du sol
peut être déterminée selon 4.3, et le volume total de sol selon 4.2.3.
NOTE 2 Si la masse volumique apparente (ainsi que la teneur en eau) est le seul paramètre considéré, il
n’est pas nécessaire de conserver les échantillons dans les cylindres lors de leur transport au laboratoire. Une
fois l’échantillon prélevé et arasé, le sol peut être extrait du cylindre, sans perte, et être stocké en vue de son
transport, soit dans une boîte en métal, soit dans un sac en plastique résistant à la chaleur.
Il est en général judicieux de combiner un mesurage de la teneur en eau avec un mesurage de la masse
volumique apparente; dans ce cas, il est nécessaire de transporter les échantillons en veillant à éviter
toute perte d’eau par évaporation, et de commencer les opérations en laboratoire par un pesage de
l’échantillon frais.
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4.1.4 Calcul
La masse volumique apparente sèche est calculée à l’aide des Formules (1) et (2):
m
d
ρ = (1)
b,s
V
mm=− m (2)
dt s
où
3
est la masse volumique apparente sèche, en grammes par centimètre cube, g/cm ;
ρ
b,s
m est la masse de l’échantillon séché à 105 °C, en grammes, g;
d
3
V est le volume du cylindre de prélèvement, en centimètres cubes, cm ;
m est la masse du cylindre de prélèvement vide, en grammes, g;
s
m est la masse du cylindre de prélèvement et de l’échantillon de sol séché à 105 °C, en
t
grammes, g.
4.2 Méthode par excavation
4.2.1 Principe
La masse volumique apparente est déterminée par excavation, séchage et pesage d’une certaine quantité
de sol, dont le volume est déterminé par remplissage de la cavité avec du sable. Ce mode opératoire
s’applique aux sols caillouteux et/ou graveleux.
4.2.2 Appareillage
4.2.2.1 Matériel pour creuser la terre, par exemple bêche à lame plate, longue, aux arêtes vives.
4.2.2.2 Matériel pour échantillonnage, bêche à lame plate, couteau (pour les sols durs ou pierreux),
pioche, burin, marteau.
4.2.2.3 Matériel de collecte et de nettoyage, par exemple feuille de plastique, brosse, sacs en
plastique résistant à la chaleur ou boîtes métalliques.
4.2.2.4 Film plastique, mince, souple, mais résistant.
4.2.2.5 Matériel pour répartir le sable, notamment entonnoir muni d’une jauge (il convient que la
hauteur de chute sous l’ouverture de l’entonnoir soit de 5 cm), et éprouvette graduée d’une capacité
3
de 1 dm .
4.2.2.6 Sable sec calibré de volume connu et dont le diamètre des grains est compris entre 500 µm
et 700 µm.
4.2.2.7 Balance, permettant d’effectuer des pesages avec une exactitude de 0,1 g.
4.2.2.8 Étuve, cha
...