ISO 17892-5:2017

NORME ISO
INTERNATIONALE 17892-5
Première édition
2017-02
Reconnaissance et essais
géotechniques — Essais de laboratoire
sur les sols —
Partie 5:
Essai à l'œdomètre sur sol saturé
Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil —
Part 5: Incremental loading oedometer test
Numéro de référence
©
ISO 2017
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2017
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 2
5 Matériel . 3
6 Procédure d'essai . 7
6.1 Exigences générales . 7
6.2 Préparation des éprouvettes . 7
6.2.1 Sélection de la méthode de préparation . 7
6.2.2 Taille à partir d'un échantillon en bloc ou continu . 7
6.2.3 Extrusion à partir d'un tube d'un diamètre supérieur à celui de l'anneau . 7
6.2.4 Éprouvettes recompactées . 8
6.3 Mesure . 8
6.4 Préparation de l'appareil . 8
6.4.1 Assemblage des cellules . 8
6.4.2 Assemblage dans le cadre de charge . 8
6.5 Chargement . 9
6.5.1 Séquence de chargement . 9
6.5.2 Application des charges . 9
6.6 Démontage .10
7 Résultats d'essai .11
7.1 Généralités .11
7.2 Valeurs initiales .11
7.2.1 Généralités .11
7.2.2 Teneur en eau initiale .11
7.2.3 Masse volumique et masse volumique sèche initiales .11
7.3 Caractéristiques de compressibilité .11
7.3.1 Généralités .11
7.3.2 Hauteur de l'éprouvette .11
7.3.3 Déformation verticale .12
7.3.4 Indice des vides .12
7.3.5 Diagramme de contrainte de compression .12
8 Rapport d'essai .13
8.1 Génération de rapports obligatoires .13
8.2 Génération de rapports facultatifs .14
Annexe A (normative) Étalonnage, maintenance et vérifications .15
Annexe B (informative) Calculs supplémentaires .19
Bibliographie .29
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 attirée 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 www .iso .org/avant -propos.
L'ISO 17892-5 a été élaborée par le comité technique CEN/TC 341, Reconnaissance et essais géotechniques,
en collaboration avec le comité technique ISO/TC 182, Géotechnique, conformément à l'Accord de
coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
L'ISO 17892-5 annule et remplace l'ISO/TS 17892-5:2004 qui a fait l'objet d'une révision technique. Il
imcorpore également le Corrigendum technique ISO/TS 17892-5:2004/Cor 1:2006.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 17892 se trouve sur le site web de l’ISO.
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés

Introduction
Le présent document couvre des domaines de la géotechnique qui n'ont pas encore été normalisés au
niveau international. Il vise à présenter les usages appliqués dans les différents pays, mais n'anticipe
pas les différences notables avec les documents nationaux. Le présent document se fonde sur les usages
internationaux (voir [1]).
NORME INTERNATIONALE ISO 17892-5:2017(F)
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de
laboratoire sur les sols —
Partie 5:
Essai à l'oedomètre sur sol saturé
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie des méthodes de détermination des caractéristiques de
compressibilité des sols par essai à l'œdomètre sur sol saturé.
La présente Norme internationale est applicable à la détermination en laboratoire des caractéristiques
de compression et de déformation du sol dans le domaine d'application de la reconnaissance
géotechnique.
L'essai à l'œdomètre est réalisé sur une éprouvette d'essai cylindrique confinée latéralement par un
anneau rigide. L'éprouvette est soumise à un chargement ou déchargement vertical et axial par paliers,
tout en étant drainée axialement par le haut et par le bas. Les essais peuvent être réalisés sur des
éprouvettes de sol non remanié ou remanié.
Les chemins de contraintes et les conditions de drainage sous des fondations sont généralement
tridimensionnels, et des différences peuvent apparaître au niveau des valeurs calculées pour le
tassement ou pour sa vitesse.
La petite dimension de l'éprouvette ne permet généralement pas de représenter correctement les
hétérogénéités présentes dans les sols naturels.
L'analyse d'un essai de consolidation repose généralement sur l'hypothèse que le sol est saturé. Dans le
cas de sols non saturés, certains paramètres déduits de l'essai peuvent ne pas être corrects.
NOTE Le présent document satisfait aux exigences de détermination des caractéristiques de compressibilité
des sols par essai à l'œdomètre pour la reconnaissance et les essais géotechniques conformément à l'EN 1997-1 et
à l'EN 1997-2.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités en référence de manière normative, en intégralité ou en partie, dans
le présent document et sont indispensables pour son application. 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).
ISO 14688-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Dénomination, description et classification des
sols — Partie 1: Dénomination et description
ISO 17892-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur les sols — Partie 1:
Détermination de la teneur en eau
ISO 17892-2, Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur les sols — Partie 2:
Détermination de la masse volumique d’un sol fin
ISO 17892-3, Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur les sols — Partie 3:
Détermination de la masse volumique des grains
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L'ISO et la CEI tiennent à jour des bases de données terminologiques pour la normalisation aux adresses
suivantes:
— IEC Electropedia: disponible sur http: //www .electropedia .org/
— Plate-forme de navigation en ligne de l'ISO: disponible à l'adresse http: //www .iso .org/obp
3.1
surpression interstitielle
pression interstitielle dépassant la pression interstitielle d'équilibre à la fin de la consolidation
3.2
consolidation primaire
processus au cours duquel l'indice des vides d'une éprouvette diminue suite à l'augmentation de la
contrainte effective en raison de la variation de la surpression interstitielle sous une contrainte totale
constante Au cours de la consolidation primaire, la variation du volume en fonction du temps est
principalement contrôlée par les conditions de drainage
3.3
compression secondaire
processus au cours duquel la compression se produit indépendamment de la dissipation de la
surpression interstitielle. Au cours de la compression secondaire, la variation du volume en fonction du
temps est contrôlée par des facteurs autres que les conditions de drainage
3.4
gonflement
expansion due à une réduction de la contrainte ou à une augmentation de la teneur en eau
3.5
Pression de gonflement
pression nécessaire pour maintenir un volume constant (c'est-à-dire pour empêcher l'absorption d'eau)
lorsqu'un sol est inondé d'eau
4 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s'appliquent.
A section de l'éprouvette (mm )
D diamètre de l'anneau de l'œdomètre (mm)
d lecture de la jauge de déformation à la fin d'un incrément de charge
f
d lecture de la jauge de déformation au début d'un incrément de charge
i
e indice des vides de l'éprouvette à la fin d'un palier, à savoir l'indice des vides de l'éprouvette au
f
début du palier suivant
e indice des vides initial, à savoir l'indice des vides de l'éprouvette au début de l'essai
H hauteur moyenne de l’anneau de l’oedomètre (mm)
H hauteur de l'éprouvette à la fin d'un palier (mm)
f
H hauteur initiale, à savoir la hauteur de l'éprouvette au début d'un palier (mm)
i
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés

H hauteur équivalente des solides (mm)
s
H hauteur initiale, à savoir la hauteur de l'éprouvette au début de l'essai (mm)
m masse sèche de l'éprouvette (g)
d
w teneur initiale en eau de l'éprouvette (%)
ε déformation verticale à la fin d'un incrément, la compression étant définie comme une déforma-
v,f
tion positive (%)
ρ masse volumique initiale de l'éprouvette (Mg/m )
ρ masse volumique sèche initiale de l'éprouvette (Mg/m )
d
ρ masse volumique des grains (Mg/m )
s
σ´ contrainte effective verticale (kPa)
v
5 Matériel
Pour connaître les exigences d'étalonnage du matériel ci-dessous, se reporter à l'Annexe A.
5.1 Anneau de l'œdomètre
L'anneau doit être constitué de métal résistant à la corrosion ou d'un autre métal adaptable. Il doit
disposer d'une extrémité très coupante. Sinon, il est également permis d'utiliser un anneau équipé d'une
extrémité coupante temporaire. L'extrémité coupante et l'anneau de l'œdomètre doivent être inspectés
visuellement avant chaque utilisation afin de vérifier qu'ils ne sont pas endommagés.
Les dimensions internes doivent satisfaire aux valeurs suivantes:
— diamètre (D): 35 mm minimum;
— hauteur (H): 12 mm minimum;
— rapport (D/H): 2,5 minimum.
La surface interne de l'anneau doit être lisse et peut être lubrifiée avec une fine couche de graisse de
silicone, de gelée de pétrole ou de tout autre lubrifiant adapté.
L'anneau doit être soit confiné latéralement pour réduire l'expansion sous le chargement, soit être
suffisamment rigide pour empêcher le diamètre interne de s'étendre de plus de 0,05 % lorsqu'il est
soumis à la contrainte horizontale maximale appliquée par l'essai.
5.2 Plaques interstitielles
Les plaques interstitielles supérieure et inférieure doivent être constituées d'un matériau résistant
à la corrosion et doivent permettre le drainage libre de l'eau tout en évitant l'intrusion interstitielle
de grains de sol. Les surfaces supérieure et inférieure doivent être planes, propres et en bon état. Le
matériau doit présenter une compressibilité négligeable sous la contrainte maximale susceptible d'être
appliquée au cours de l'essai et doit être suffisamment épais pour éviter une rupture en charge.
Si nécessaire, un filtre en papier peut être utilisé pour empêcher l'intrusion du sol dans les pierres
interstitielles. Cependant, la perméabilité des pierres et du filtre en papier doit être assez élevée pour
empêcher un ralentissement du drainage de l'éprouvette.
Le diamètre de la plaque interstitielle supérieure doit être environ 0,5 mm inférieur au diamètre
interne de l'anneau de l'œdomètre et doit dépasser d'au moins 85 % le diamètre de la plaque de
chargement. Pour les sols fins meubles, la différence entre le diamètre de la plaque interstitielle et le
diamètre interne de l'anneau peut nécessiter d'être réduite à 0,2 mm pour éviter une extrusion du sol.
La plaque interstitielle supérieure peut être effilée en direction de sa face supérieure afin de réduire
les risques de flexion provoqués par l'inclinaison. La disposition générale (Figure 1) suppose que le
cadre de chargement permettra un mouvement latéral pour tenir compte de l'inclinaison du capot de
chargement.
Dans une cellule à anneau fixe, la plaque interstitielle inférieure doit être suffisamment large pour
supporter l'anneau de l'œdomètre.
Dans une cellule à anneau flottant, le diamètre de la plaque interstitielle inférieure doit être environ
0,5 mm inférieur au diamètre interne de l'anneau. La plaque interstitielle inférieure doit être identique
à la plaque supérieure, mais effilée en direction de sa face inférieure.

a) Œdomètre à anneau fixe
b) Œdomètre à anneau flottant
4 © ISO 2017 – Tous droits réservés

Légende
1 capot de chargement
2 retenue latérale de l’anneau
3 corps de la cellule
4 plaques interstitielles
5 anneau de l'œdomètre
Figure 1 — Disposition générale de cellules œdométriques types
Avant d'être utilisées, les nouvelles plaques interstitielles doivent être saturées par ébullition dans de
l'eau distillée ou déionisée pendant au moins 20 min et laisser refroidir.
La surface des plaques interstitielles ayant déjà été utilisées doit être nettoyée (à l'aide d'un chiffon
en soie naturelle ou d'une brosse en nylon par exemple), puis une vérification de la perméabilité des
plaques à l'eau et de l'absence de blocage interstitiel sur les grains de sol est effectuée.
Les plaques interstitielles doivent être suffisamment maintenues immergées dans l’eau avant utilisation.
Pour les sols qui absorbent facilement l'eau (par exemple les argiles dures), les plaques interstitielles
doivent être séchées à l'air immédiatement avant l'utilisation.
5.3 Corps de la cellule
Le corps de la cellule doit être constitué de métal résistant à la corrosion ou de tout autre matériau
adéquat.
Une cellule à anneau fixe [voir Figure 1 a)] doit accepter l'anneau de l'œdomètre et doit être suffisamment
rigide pour empêcher toute déformation latérale considérable de l'anneau en charge.
Une cellule à anneau flottant [voir Figure 1 b)] doit prévoir une distance d'isolement suffisante autour
du périmètre extérieur de l'anneau.
La cellule assemblée doit être étanche et doit contenir de l'eau de façon à submerger la plaque
interstitielle supérieure.
Tous les composants doivent être constitués de matériaux qui résistent à la corrosion par réaction
électrochimique entre eux ou avec le sol et l'eau interstitielle.
5.4 Capot de chargement
Le capot de chargement doit être suffisamment rigide pour permettre une déformation négligeable
en charge.Il doit être ajusté avec un siège de chargement central et doit être assemblé au centre de la
cellule de consolidation.
Le capot de chargement doit être doté de perforations ou sillons permettant le drainage libre de l'eau
interstitielle.
5.5 Mesure de la déformation
L'appareil de mesure de la déformation doit avoir une résolution minimale de 0,01 % de la hauteur
d'éprouvette initiale et une précision minimale de 0,1 % de la hauteur d'éprouvette.
La mesure de la déformation du sol à soumettre à essai doit utiliser un dispositif approprié pour la
mesure et l'affichage/enregistrement comme indiqué ci-dessus, par exemple un comparateur à cadran
ou un transducteur de déplacement électrique.
5.6 Cadre de chargement
Le cadre de chargement doit permettre l'application de contraintes verticales agissant de manière
centrale sur le capot de chargement uniquement. Le cadre peut appliquer une charge soit par
addition de poids physiques, soit par d'autres moyens mécaniques, hydrauliques, pneumatiques ou
électromécaniques.
La contrainte verticale appliquée à l'éprouvette doit être précise à au moins 1 % de la contrainte prévue
ou 1 kPa (selon la valeur la plus élevée des deux). La contrainte doit rester constante dans ces limites
tout au long de la durée d'un chargement par paliers. Le mécanisme doit permettre l'application d'un
palier de charge donné dans une période de 2 s sans impact significatif.
Des agencements adaptés doivent être réalisés afin de garantir la stabilité du cadre de charge ou d'un
groupe de cadres de charge lorsque le chargement est complet. Le cadre de charge ou le groupe de
cadres de charge peuvent ainsi être ancrés au sol à l'aide de boulons. Le cadre de charge ne doit pas être
exposé à des vibrations.
5.7 Appareillage auxiliaire
L'appareillage auxiliaire est constitué des éléments suivants:
— balance, précision de 0,01 g ou 0,1 % de la masse pesée (selon la valeur la plus élevée des deux);
— minuterie lisible à 1 s;
— thermomètre à valeurs maximales/minimales lisible à 1 °C;
— disque en métal avec faces d'extrémité planes, lisses et parallèles. Le diamètre doit être environ
1 mm inférieur au diamètre interne de l'anneau de l'œdomètre tandis que la hauteur doit être
identique à celle de l'anneau;
— appareil de détermination de la teneur en eau;
— appareil de détermination de la masse volumique des grains;
— calibres à vernier ou numériques mesurant des valeurs jusqu'à 0,05 mm.
5.8 Appareil pour la préparation des éprouvettes
L'appareil pour la préparation des éprouvettes est constitué des éléments suivants:
— outils de découpe et de taille (ex.: fil à fromages, fil hélicoïdal, couteau aiguisé, scalpel);
— spatules;
— appareil de coupe à niveau intégré;
— niveau;
— équerre à lame d'acier;
— plaque de verre plane;
— matériel d'extrusion et gabarit de serrage (pour la préparation et la taille des éprouvettes à partir
d'un échantillon en tube).
5.9 Eau
L'eau ajoutée à la cellule pour submerger l'échantillon ne doit pas influencer les résultats de l'essai.
L'eau distillée ou déionisée peut être utilisée, mais il convient (s'il y a lieu) d'utiliser une eau d'une
composition chimique identique à l'eau interstitielle.
6 © ISO 2017 – Tous droits réservés

6 Procédure d'essai
6.1 Exigences générales
Le diamètre moyen du grain le plus large dans une éprouvette ne doit normalement pas dépasser
un cinquième de la hauteur de l'anneau.
La teneur initiale en eau (w ) doit être déterminée conformément à la norme ISO 17892-1 sur les
rognures de sol.
6.2 Préparation des éprouvettes
6.2.1 Sélection de la méthode de préparation
6.2.1.1 Les éprouvettes d'essai peuvent être préparées à l'aide de l'une des méthodes suivantes, en
fonction du type d'échantillon disponible:
— découpage à partir d'un échantillon non perturbé extrudé à partir de son tube de prélèvement ou
d'un échantillon en bloc;
— extrusion directement dans un anneau d'oedomètre à partir d'un tube échantillon d'un diamètre
supérieur à celui de l'anneau;
— recompactage, remoulage, reconstitution ou reconsolidation des sols perturbés.
6.2.1.2 L'arête de coupe et l'état de l'anneau de l'oedomètre doivent être visuellement vérifiés pour
être exempts de dommages avant chaque utilisation.
6.2.2 Taille à partir d'un échantillon en bloc ou continu
6.2.2.1 Une surface horizontale plane doit être préparée sur l'échantillon d'un diamètre supérieur à
celui de l'anneau de l'œdomètre.
6.2.2.2 L'échantillon doit être placé sur l'appareil de taille, l'anneau doit être installé sur son support et
l'extrémité coupante doit être abaissée sur la surface préparée.
6.2.2.3 L'anneau doit être progressivement enfoncé dans l'échantillon jusqu'à ce qu'il soit rempli par le
sol et que l'excédent dépasse par le haut. Les prélèvements de sol coupés doivent être retirés afin de ne
pas gêner le déplacement de l'anneau.
6.2.2.4 En ce qui concerne les sols rigides, l'échantillon doit être taillé en amont de l'anneau en
dépassant le diamètre interne de l'anneau d'environ 1 mm ou 2 mm afin que l'extrémité coupante retire
la fine couche restante.
6.2.2.5 L'échantillon doit être coupé en dessous de l'anneau pour retirer ce dernier ainsi que le sol
contenu.
6.2.2.6 Chaque extrémité de l'éprouvette doit être taillée à l'aide d'outils adaptés pour découper petit à
petit la partie excédentaire du sol. Les extrémités doivent être vérifiées et doivent être planes et arasées
au niveau de chaque extrémité de l'anneau.
6.2.3 Extrusion à partir d'un tube d'un diamètre supérieur à celui de l'anneau
6.2.3.1 Le tube d'échantillonnage doit être intégré à l'appareil d'extrusion et fixé en place.
6.2.3.2 Tout sol remanié doit être extrudé à travers l'extrémité du tube, et la surface du sol restant
dans le tube doit être arasée jusqu'à ce qu'elle soit plane.
6.2.3.3 Le serrage de l'anneau de l'œdomètre doit être fixé à l'extrudeur et à l'anneau de l'œdomètre
en contact direct avec la surface du sol arasée. L'échantillon doit être extrudé à travers l'anneau de
l'œdomètre, puis retiré du socle.
6.2.3.4 Chaque extrémité de l'éprouvette doit être taillée à l'aide d'outils adaptés pour découper petit à
petit la partie excédentaire du sol. Les extrémités doivent être vérifiées et doivent être planes et arasées
au niveau de chaque extrémité de l'anneau.
6.2.4 Éprouvettes recompactées
6.2.4.1 Des échantillons de sol remanié doivent être préparés par compactage du sol dans un moule
adapté (ex.: moule de compactage) pour obtenir soit la teneur en eau exigée pour l'application de l'effort
de compactage adapté, soit la masse volumique sèche spécifiée.
6.2.4.2 L'échantillon doit être extrudé à travers le moule, et l'éprouvette d'essai doit être préparée
à l'aide de l'une des méthodes susmentionnées (6.2.2 ou 6.2.3). En cas de sol friable, il peut s'avérer
nécessaire de compacter directement le sol dans l'anneau de l'œdomètre. Il convient de procéder à des
tentatives pour établir le degré de compactage contrôlé nécessaire à l'obtention de la masse volumique
désirée.
6.3 Mesure
6.3.1 Immédiatement après la préparation, le sol et l'anneau doivent être pesés à 0,01 g près et la
masse de l'éprouvette doit être calculée.
6.3.2 Les valeurs du diamètre, de la hauteur et du volume de l'éprouvette peuvent être estimées
identiques aux dimensions internes correspondantes de l'anneau.
6.3.3 Il convient de débuter l'essai immédiatement après la préparation de l'éprouvette. Si un court
délai est inévitable, il convient d'envelopper l'échantillon afin d'éviter une variation de la teneur en eau.
6.4 Préparation de l'appareil
6.4.1 Assemblage des cellules
6.4.1.1 L'eau doit pouvoir être drainée librement par les plaques interstitielles. Il convient de retirer
l'excédent d'eau à la surface avant de la placer dans la cellule de consolidation. Pour les sols absorbant
rapidement l'eau (comme l'argile raide), les plaques interstitielles doivent être séchées à l'air ambiant
avant d'être placées.
6.4.1.2 La plaque interstitielle inférieure, l'éprouvette dans son anneau de l'œdomètre et la plaque
interstitielle supérieure doivent respecter un alignement convenable dans la cellule de consolidation
(voir Figure 1). Des filtres en papier peuvent être placés entre l'éprouvette et les plaques interstitielles.
Placer le capot de chargement au centre de la plaque interstitielle supérieure.
6.4.2 Assemblage dans le cadre de charge
6.4.2.1 La cellule de consolidation doit être placée en position sur l'appareil.
8 © ISO 2017 – Tous droits réservés

6.4.2.2 Une faible pression de siège ne dépassant pas 3 kPa (en plus de la contrainte due au poids du
capot et de la plaque interstitielle supérieurs) doit être appliquée à l'éprouvette pour garantir un contact
adéquat entre le système de chargement et le sol. L'assemblage du capot supérieur et du cadre de charge
doit faire l'objet d'un soin particulier de manière que la charge soit appliquée axialement sans imposer
d'inclinaison au capot supérieur.
6.4.2.3 L'appareil de mesure de déformation doit être fixé en place, et la mesure initiale correspondant
à une déformation nulle doit être enregistrée.
6.4.2.4 Relever et enregistrer la mesure temporelle initiale.
6.4.2.5 En cas d'utilisation d'un système à faisceaux compensés, le faisceau doit être équilibré avant
l'essai. Il convient que l'inclinaison initiale du faisceau vers le haut soit à peu près égale à son inclinaison
vers le bas sous l'application d'un chargement maximal afin que la position moyenne au cours de l'essai
soit horizontale. Pour de nombreux types d'appareils, l'inclinaison du faisceau n'est pas déterminante.
6.5 Chargement
6.5.1 Séquence de chargement
6.5.1.1 Il convient de définir la séquence des contraintes à appliquer à l'éprouvette en tenant compte
de la nature du sol, de l'historique de la contrainte sur site estimée et des paramètres exigés pour l'essai.
Pour les sols meubles, les contraintes appliquées seraient généralement plus faibles que pour des sols
rigides.
6.5.1.2 Il convient d'appliquer un minimum de sept étapes de chargement même si des paliers
de chargement ascendants ou descendants supplémentaires peuvent être nécessaires pour définir
entièrement la plage potentielle des paramètres de consolidation, notamment de la contrainte de
préconsolidation ou de la résistance du matériau.
6.5.1.3 Pour les sols présentant une tendance au gonflement, si la contrainte verticale initiale
sélectionnée est inférieure à la pression de gonflement, l'introduction de l'eau dans l'éprouvette (voir
6.5.2) devra faire l'objet d'une attention particulière.
6.5.1.4 Les étapes de chargement correspondent habituellement à une augmentation de la contrainte
verticale par un facteur de deux pour chaque étape supplémentaire dans la séquence de charge.
Note Le fait de doubler chaque charge dans les séquences mène à une distribution homogène des points de
données sur un tracé de contrainte logarithmique.
6.5.1.5 Il convient que la contrainte verticale la plus élevée à appliquer soit supérieure par un facteur
d'au moins cinq à la contrainte verticale maximale susceptible de se produire sur site. Si la contrainte de
préconsolidation apparente σ´ (ou résistance du matériau) doit être déterminée, il convient d'étendre
p
la charge pour déterminer la pente de la droite de compression vierge sur un tracé de contrainte
logarithmique. Pour certains sols, des contraintes très élevées peuvent être exigées.
6.5.1.6 Il est recommandé d'inclure un ou plusieurs cycles de charge/recharge pour évaluer et atténuer
les effets de remaniement de l'échantillon et la conformité du système. En règle générale, il convient
d'appliquer au moins deux étapes de déchargement au cours de chaque cycle de déchargement.
6.5.2 Application des charges
6.5.2.1 Le résultat de mesure de déformation doit être enregistré comme la mesure initiale pour
l'étape du palier de charge (d ).
i
6.5.2.2 La charge exigée doit être appliquée avec précision, sans à-coup, dans un délai de 2 s. Sinon, un
système de levage doit être utilisé pour supporter le levier articulé pendant que les poids sont ajoutés
sur le support. Au même moment, la minuterie doit être déclenchée.
6.5.2.3 L'eau doit être introduite dans la cellule de façon à submerger la partie supérieure de la
pierre interstitielle. Toutefois, s'il existe des risques que l'échantillon puisse gonfler sous la contrainte
appliquée, il est permis d'ajouter l'eau après l'étape 6.5.2.4.
6.5.2.4 Si l'éprouvette commence à gonfler, ce phénomène peut être évité en augmentant
immédiatement la contrainte verticale appliquée à la charge suivante dans la séquence. Si la contrainte
verticale initiale sélectionnée est faible et que la pression de gonflement est clairement supérieure, cette
opération peut nécessiter d'être répétée deux fois ou plus.
6.5.2.5 Les résultats de mesure de déformation doivent être enregistrés à des intervalles de temps
adéquats afin de permettre aux graphiques cités en B.5.1 d'être tracés avec suffisamment de détails pour
pouvoir être interprétés. Pour chaque palier, les intervalles de mesure suivants sont conseillés: 0 s, 10 s,
20 s, 30 s, 40 s, 50 s, 1 min, 2 min, 4 min, 8 min, 15 min, 30 min, 1 h, 2 h, 4 h, 8 h, 24 h. Le cas échéant,
il convient d'enregistrer les mesures suivantes au minimum au début, au milieu et à la fin de chaque
journée de travail. Si la détermination de la valeur c n'est pas exigée, des mesures d'une telle fréquence
v
peuvent ne pas être nécessaires.
6.5.2.6 Les résultats de mesure de déformation doivent être tracés par rapport au logarithme du
temps et/ou à la racine carrée du temps (voir Figure B.3 et Figure B.4). La contrainte verticale doit être
maintenue jusqu'à ce que les mesures tracées indiquent l'achèvement de la consolidation primaire. Si le
coefficient de compression secondaire C est exigé pour un palier de pression donné, il convient que la
α
durée dudit palier soit suffisante pour permettre l'établissement de la partie linéaire du tracé temps/
décision du journal.
NOTE La consolidation primaire doit être achevée pour chaque étape de chargement. Une période normale
correspond à une durée de 24 h. Des périodes plus longues ou plus courtes pourraient convenir, en fonction du
type de sol.
6.5.2.7 Le résultat de mesure de déformation, d , doit être enregistré à la fin de l'étape du palier de
f
charge. Ce résultat devient la mesure initiale d pour l'étape suivante.
i
6.5.2.8 La contrainte verticale doit être augmentée (ou diminuée) à la valeur suivante dans la séquence
(voir 6.5.2.2 ci-dessus), puis les étapes de 6.5.2.6 à 6.5.2.7 doivent être répétées.
6.6 Démontage
6.6.1 À la fin de l'essai, l'eau doit être drainée à partir de la cellule et des plaques interstitielles. Tout
excédent d'eau doit être retiré de la cellule, avec un tissu absorbant par exemple.
6.6.2 La contrainte verticale doit cesser d'être appliquée à l'éprouvette, et la cellule doit être retirée et
démontée.
6.6.3 La masse humide de l'ensemble de l'éprouvette de sol doit être déterminée, et la teneur en
eau doit être déterminée par séchage de l'ensemble de l'éprouvette ou d'une partie représentative de
l'éprouvette, conformément à l'ISO 17892-1.
6.6.4 Couper l'échantillon ouvert pour permettre l'identification et l'enregistrement de toute structure
interne ou inhomogénéité.
10 © ISO 2017 – Tous droits réservés

7 Résultats d'essai
7.1 Généralités
Les articles suivants décrivent les calculs et tracés obligatoires pour la génération de rapports. Des
exemples et suggestions de rapports facultatifs sont donnés à l'Annexe B.
7.2 Valeurs initiales
7.2.1 Généralités
Il convient idéalement que les valeurs reportées se basent sur des mesures réalisées sur l'ensemble de
l'éprouvette.
7.2.2 Teneur en eau initiale
Il convient de déterminer la teneur en eau initiale, w (%), à partir de la masse humide initiale de
l'éprouvette et de la masse finale de l'éprouvette après séchage. La masse finale de l'éprouvette après
séchage peut être mesurée directement ou calculée à partir des valeurs finales de masse humide et de
teneur en eau. La teneur en eau initiale déduite à partir des tailles d'échantillon peut être utilisée en
guise d'alternative.
Si l'eau interstitielle contient des minéraux dissous, une correction peut être exigée pour pallier la perte
de ces minéraux au cours de la consolidation.
7.2.3 Masse volumique et masse volumique sèche initiales
La masse volumique et la masse volumique sèche initiales, ρ et ρ (Mg/m ), doivent être déterminées
d
par mesure linéaire conformément à ISO 17892-2.
7.3 Caractéristiques de compressibilité
7.3.1 Généralités
Les caractéristiques de compressibilité doivent être illustrées en représentant graphiquement une
mesure de la compression de l'éprouvette (en ordonnée) par rapport à la pression correspondante
appliquée σ´ (kPa) (en abscisse) sur une échelle logarithmique et/ou linéaire. Les mesures
v
recommandées pour la compression de l'éprouvette comprennent les éléments suivants:
— la déformation verticale exprimée sous forme du pourcentage de variation de la hauteur par rapport
à la hauteur initiale de l'éprouvette;
— l'indice des vides.
7.3.2 Hauteur de l'éprouvette
7.3.2.1 Les différentes hauteurs de l'éprouvette, H (mm), à la fin de chaque étape de chargement/
f
déchargement sont calculées à partir des résultats de mesure de déformation, une correction pouvant
être nécessaire pour toute déformation d'appareil en charge (voir Annexe A).
7.3.2.2 Si la durée du palier de charge n'est pas constante tout au long de l'essai ou qu'elle est
sensiblement supérieure à 24 h, le calcul des hauteurs d'éprouvettes plus de 24 h après le début de
chaque palier de charge peut être envisagé. Dans ce cas, la nouvelle valeur est utilisée comme valeur H .
f
7.3.3 Déformation verticale
Si les résultats de compression doivent être tracés en termes de déformation verticale, la déformation
verticale à la fin de chaque palier ε doit être calculée conformément à l'Équation (1):
v
HH−
0 f
ε = (1)
v
H
7.3.4 Indice des vides
7.3.4.1 Si les résultats de compression doivent être tracés en termes d'indice des vides, les indices de
vides doivent être calculés.
7.3.4.2 L'indice des vides initial e est calculé d'après la masse volumique sèche initiale et une masse
volumique des grains mesurée ou estimée calculée conformément à l'Équation (2):
ρ
s
e =−1 (2)
ρ
d
7.3.4.3 L'indice des vides, e , correspondant aux différentes hauteurs à la fin de chaque étape de
f
chargement doit être calculé conformément à l'Équation (3):
HH−
fs
e = (3)
f
H
s
où la valeur H est calculée à partir de l'Équation (4) ou (5):
s
1000m
d
H = (4)
s
ρ ⋅A
s
H
H = (5)
s
1+e
où
H est la hauteur des solides (mm);
s
H est la hauteur initiale de l'éprouvette au début de l'essai (mm);
o
H est la hauteur finale de l'éprouvette à la fin du palier de charge (mm);
f
m est la masse sèche de l'éprouvette (g);
d
ρ est la masse volumique des grains mesurée ou estimée du sol (Mg/m );
s
ρ est la masse volumique sèche initiale de l'éprouvette (Mg/m );
d
A est la section de l'éprouvette (mm ).
7.3.5 Diagramme de contrainte de compression
7.3.5.1 Les valeurs de la mesure de compression sélectionnée doivent être tracées (en ordonnée)
par rapport à la pression appliquée (en abscisse) sur une échelle logarithmique ou linéaire. Une
représentation caractéristique est illustrée à la Figure 2.

12 © ISO 2017 – Tous droits réservés

Légende
1 chargement
2 déchargement
a
Portion non linéaire.
Figure 2 — Représentation caractéristique de l'indice des vides en fonction de la contrainte
effective verticale
7.3.5.2 En matière de présentation, les points tracés peuvent être reliés par des courbes lisses ou
droites.
7.3.5.3 La valeur initiale de la mesure de compression sélectionnée doit être indiquée sur l'axe vertical.
8 Rapport d'essai
8.1 Génération de rapports obligatoires
Le rapport d'essai doit confirmer que l'essai a été réalisé conformément au présent document et doit
comporter les informations suivantes:
a) une identification de l'échantillon (ex.: origine, localisation géographique, numéro, profondeur,
niveau, etc.);
b) une description visuelle de l'éprouvette à l'essai, notamment les caractéristiques observées après
l'essai, conformément aux principes de l'ISO 14688-1;
c) la profondeur, la position et l'orientation de l'éprouvette d'essai dans l'échantillon;
d) les dimensions initiales de l'éprouvette;
e) la teneur en eau initiale et une déclaration indiquant que l'essai a été réalisé sur les tailles
d'éprouvette, le cas échéant;
f) la masse volumique et la masse volumique sèche initiales;
g) la masse volumique des grains utilisée et une déclaration précisant la méthode de détermination
(ou d'estimation de la valeur) utilisée;
h) une représentation graphique de la contrainte de compression, à savoir une représentation de
la mesure de compression sélectionnée par rapport à la contrainte appliquée sur une échelle
...