Les caractéristiques des sols d’Igana sont analysées à travers des essais géomécaniques visant à évaluer l’impact des fibres de palmier sur leur stabilité. Les résultats montrent une amélioration significative de la résistance en compression et en cisaillement des sols argileux gonflants.
CHAPITRE 3 : Résultats, analyse et interprétation
Les essais d’identification des matériaux prélevés et des essais mécaniques constituent les expérimentations réalisées dans le cadre de notre étude. Les résultats obtenus de ces expérimentations sont analysés et interprétés. Dans ce chapitre, nous présentons les résultats obtenus, les analyses et leurs interprétations.
Les essais d’identification
1-1-Les essais réalisés
Les essais réalisés pour identifier les matériaux argileux prélevés sont :
- L’analyse granulométrie ;
- La masse volumique des grains solides γs (T/m3) ;
- La teneur en matières organiques ;
- Les limites d’Atterberg.
Résultats
Les résultats des essais d’identification des sols sont récapitulés dans le tableau ci-après :
| Tableau 4 : Récapitulatif des résultats d’identification de sol d’IGANA | |
|---|---|
| DESIGNATIONS | IGANA |
| % < 0,315 mm | 89 |
| % < 0,08 mm | 79 |
| % > 0,050 mm | 25 |
| % < 0,002 mm | 66 |
| MO (%) | 0,424 |
| ɤs (T/m3) | 2,54 |
| W (%) | 19,40 |
| IP (%) | 36 |
| Ac | 0,55 |
Analyses et interprétations
1-3-1-L’analyse granulométrie
La distribution de la taille des grains de l’argile de la commune de Pobè plus précisément dans la localité d’Igana a été déterminée par analyse granulométrique par tamisage et par sédimentométrie. La figure suivante présente la courbe granulométrique qui fournit des valeurs indicatives sur la granularité de l’argile.
[img_1]
Figure 13 : Courbe granulométrie du matériau argileux
En comparaison avec l’abaque de classification de classification triangulaire de Taylor (1948), l’analyse des résultats de granulométrie a été faite
Etat d’un matériau argileux en fonction de sa teneur en eau.
- Passant au tamis 8 micron%
100
[img_2]
89,08
80
60
40
20
0
1
LOCALITE: IGANA
Figure 14 : Pourcentage de passant au tamis 80 μm
L’analyse du graphe 14 nous permet de conclure que les sols prélevés dans la localité de IGANA sont des sols fins en raison de leur pourcentage de passant au tamis 80 μm qui atteint 50%.
- Passant au tamis 2 micron %
[img_3]
70
60
50
40
30
20
10
0
LOCALITE IGANA
66
Figure 15 : Pourcentage de passant au tamis 2 μm
Il ressort que les sols provenant de la localité d’IGANA sont argileux.
Plusieurs études ont été menées par différents chercheurs sur la classification des argiles à partir des analyses granulométriques. Taylor (1948) suggère une démarche simplifiée, basée sur ces limites. Son abaque triangulaire renseigne sur la nature du sol.
[img_4]
Figure 16 : Abaque de classification triangulaire de Taylor (1948)
Le tableau 5 présente la caractérisation du sol d’Igana.
| Tableau 5 : Récapitulatif sur les types de sols selon la classification triangulaire de Taylor (1948) | |||
|---|---|---|---|
| Localité | % > 50 μm | % ≤ 2 μm | Nature |
| Igana | 25 | 66 | Argile |
D’après la caractérisation par l’abaque de classification triangulaire de Taylor, ces sols sont essentiellement de l’argile
1-3-2- Limites d’Atterberg
La consistance d’un sol constitué de particules ou de grains fins peut varier dans de larges limites avec la quantité d’eau qu’il renferme. Ce sont des constantes physiques conventionnelles qui marquent les seuils entre :
- Le passage d’un sol de l’état liquide à l’état plastique
- Le passage de l’état plastique à l’état solide
Elles seront utilisées pour classifier les sols et permet aussi d’évaluer le taux d’activité des argiles.
Un autre paramètre caractéristique des argiles gonflantes et souvent rencontré dans la bibliographie est l’indice de plasticité IP qui est la différence entre la limite de liquidité et celle de plasticité.
Les valeurs sont résumées dans le tableau ci-dessus et nous permettrons de faire des classifications.
Indice de plasticité
L’indice de plasticité IP caractérise le comportement plastique d’un sol. Les valeurs sont résumées dans le tableau ci-après :
| Tableau 6 : Limite d’Atterberg du sol d’IGANA | ||
|---|---|---|
| Limite de liquidité WL (%) | Limite de plasticité WP (%) | Indice de plasticité (Ip = WL – WP) |
| 81 | 45 | 36 |
| Tableau 7 : Classification selon la plasticité des sols présenté par J.M. Txhouaninana (1999) | |
|---|---|
| Indice de plasticité | Degré de plasticité |
| 0 < IP < 5 | Sol non plastique |
| 5 < IP < 30 | Sol peu plastique |
| 30 < IP < 50 | Sol plastique |
| 50 < IP | Sol très plastique |
La valeur de l’indice de plasticité a permis de caractériser le comportement plastique par le biais de la classification des sols présenté par J.M. Txhouaninana (1999) (Tableau 7).
L’indice plasticité (IP = 36) qui vérifie cette relation 30 < IP < 50. Il ressort que notre sol est plastique.
Classification selon HRB
La valeur de l’indice de plasticité combinée à la limite de liquidité et à la granularité a permis de donner la nature des sols en utilisant la classification américaine des sols intitulée Highway Research Board (HRB). Les désignations issues de cette classification sont consignées dans le tableau suivant :
| Tableau 8 : la classification américaine des sols selon Highway Research Board (HRB) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| LOCALITE | %≤0,315 mm | %≤80 μm | Ip (%) | Wl (%) | NATURE |
| IGANA | 89 | 79 | 36 | 81 | A7-5 Sol argileux |
Au vu des résultats, il ressort que notre sol est argileux.
Classification de Casagrande
[img_5]
Figure 17 : Abaque de Casagrande
En vue de la détermination de la nature des échantillons étudiés, l’abaque de Casagrande a été utilisé à cet effet.
Figure 3-5 Abaque de Casagrande
D’après la classification de Casagrande, le sol étudié est un limon très plastique.
Classification selon le potentiel de gonflement
Des résultats issus du calcul de l’indice de plasticité nous avons procédé à la classification de Snethen (1980) basés sur un seul paramètre : l’indice de plasticité.
| Tableau 9 : Potentiel de gonflement d’après Snethen | |
|---|---|
| Potentiel de gonflement | Ip (%) |
| Faible | <18 |
| Moyen | 18-32 |
| Elevé | 32-48 |
| Très élevé | >48 |
Il ressort du tableau 9 que le sol d’Igana présente un potentiel de gonflement élevé. Ces différents résultats sont consignés dans le tableau suivant.
| Tableau 10 : Récapitulatif sur le comportement plastique et le potentiel de gonflement | |||
|---|---|---|---|
| LOCALITES | Ip (%) | DEGRE DE PLASTICITE | GONFLEMENT |
| IGANA | 36 | Plastique | Elevé |
Activité de l’argile
Le coefficient d’activité « Ac » d’un granulat (connu sous le nom de coefficient de SKEMPTON) fut défini en 1953 par SKEMPTON, comme étant le rapport de l’indice de plasticité (Ip) de ce granulat à sa teneur en éléments de diamètres inférieurs à 2 μm « la fraction argileuse (FA) ». A chaque tranche donnée de la valeur de l’activité, on attribue une dénomination.
[img_6]
Où, A est l’activité du granulat et IP est l’indice de plasticité.
En se basant sur les dénominations qui émanent de cette classification, nous déduisons que tous les sols sont des sols peu actifs. Le tableau suivant renseigne sur la valeur du coefficient d’activité des sols de chaque localité et le tableau sur leur dénomination conséquente.
| Tableau 11 : Classification des sols en fonction du coefficient d’activité (SKEMPTON 1953) | |
|---|---|
| Activité Ac | Type de sol |
| 0,50 – 0,75 | Sol inactif |
| 0,75 – 1,25 | Sol peu actif |
| 1,25 – 2,00 | Sol actif |
| > 2 | Sol très actif |
| Tableau 12 : Dénomination des sols en fonction du coefficient d’activité | ||
|---|---|---|
| Localité | Ac | Dénomination |
| IGANA | 0,55 | Sol inactif |
Nous concluons que le sol d’Igana est un sol inactif
1-3-3- Teneur en matières organiques
La teneur en matière organique influe sur la qualité des argiles. La classification des sols selon leur teneur en matière organique est faite selon les valeurs indiquées dans le tableau 13
| Tableau 13 : Classification des sols selon leur teneur en matières organiques | |
|---|---|
| Teneur en matières organique (%) | Qualificatif |
| Cm0 ≤3 | Non organique fibreuse |
| 3 <CMO ≤ 10 | Faiblement organique matrice organique |
| 10 < CMO ≤ 30 | Moyennement À matrice organique amorphe |
| CM0 > 30 | Très organique À matrice organique semi- organique |
Le tableau 14 présente le résultat de teneur en matières organiques
| Tableau 14 : Teneur en matières organiques | |||
|---|---|---|---|
| Essai gobelet | 1 | 2 | Moyenne |
| Poids du matériau (P1) | 80 | 80 | 80 |
| Poids du matériau (P2) | 79,657 | 79,67 | 79,66 |
| P3 = P1- P2 | 0,35 | 0,33 | 0,34 |
| Matières organiques en % | 0,437 | 0,412 | 0,43 |
Du tableau 14, nous concluons que le sol d’Igana est non organique.
Au regard de ce qui précède, nous déduisons que le sol prélevé dans la localité de Igana est un sol argileux, limoneux très plastique. Leur degré de plasticité et leur potentiel de gonflement sont élevés et ils sont inactifs et inorganiques.