ESSAIS DE SOL - Teneur en eau d'un sol

Un sol se déforme en fonction de la variation de la quantité d'eau qu'il contient. Maîtriser la quantité d'eau; revient à maîtriser la portance du sol et donc à protéger les ouvrages qui y sont construits.

Objectif

On désigne par teneur en eau la quantité d'eau contenue dans un échantillon de matière, par exemple un échantillon de sol, de roche, de céramique ou de bois, la quantité étant évaluée par un rapport de poids humides sur poids secs. 

L’essai de teneur en eau permet de déterminer quel est le pourcentage massique (W%) d’eau dans le sol étudié, c'est-à-dire quelle est la masse d’eau présente par rapport à 100 grammes de sol sec.

Cette information importante permettra de décider du traitement ou du compactage à apporter au sol et peut intervenir dans d’autres essais. 

le calcul de teneur en eau peut se faire sur chantier avec du matériel courant.

Matériel nécessaire.

Balance de cuisine

Poêle à frire

Réchaud à gaz.

briquet

Spatule en bois

Plan de travail

Calculette

Gants de chantier

Mode opératoire

La mesure de teneur en eau se déroule en trois phases :

1. Prélever un échantillon de sol et déterminer son Poids humide : (Ph)
2. Déterminer le Poids sec de l’échantillon : (Ps) 
3. Calculer la teneur en eau (notée W) de l’échantillon en utilisant la formule appropriée :

• Phase 1 : Déterminer "Ph" le poids Humide

- Sur le terrain, disposer d’une balance type balance de cuisine et d'une poêle à frire.
- Poser la poêle sur la balance et faire la tare. ( La balance doit indiquer «00» lorsque la poêle est dessus).
- Répartir dans la poêle une couche de sol épaisse d’environ 2cm.
- Noter le poids indiqué par la balance. C'est le poids humide (Ph). 

• Phase 2 : Déterminer Ps

- Installer le réchaud à Gaz sur un endroit plan et abrité. 
- Utiliser des gants et une spatule afin de prévenir tout risque de brûlure.
- Allumer le réchaud et «cuire» le sol en le mélangeant jusqu’à obtenir un mélange poudreux et totalement sec. (En laboratoire on évapore l’humidité du sol en le plaçant 24 heures dans une étuve à 105°). 
- Laisser la poêle et le mélange refroidir sous surveillance.
- Peser le mélange et noter le poids sec indiqué. C'est le poids sec (Ps). 

• Phase 3 : Déterminer W%

- A l’aide de la calculette, en prenant garde aux priorités de calcul, remplacer les valeurs de Ps et Ph dans la formule mathématique et déterminer la teneur en eau (W) du sol étudié. 

     [  (Ph - Ps) : Ps  ] x100 = Teneur en eau (W)

Interprétation

L’essai permet de connaître la teneur en eau du matériau à mettre en œuvre, afin de la corriger au besoin en aérant le sol, ou en l’humidifiant. 

Le but de la correction d’une teneur en eau est de se rapprocher de la teneur en eau optimale qui permet d’obtenir un compactage maximum du matériau. (Voir Drop essai Proctor)

Cet essai  permet également de définir les dosages en chaux et ciment en vue d’un traitement de sol.

Dans les chantiers de terrassement, c’est un indicateur significatif qui renseigne  sur la portance du sol afin de décider du niveau de circulation des engins.