Essai Proctor

L'essai consiste à damer un échantillon de sol de manière définie et répétitive en faisant varier sa teneur en eau. La mesure régulière de la teneur en eau et de la masse volumique sèche du matériau, une fois reportée sur un graphique, permet d'obtenir une courbe en cloche. L'optimum est alors déterminé par le point maximal de la courbe qui donne la teneur en eau optimale pour une masse volumique maximum.

Les caractéristiques du creuset et de la dame utilisées pour l'essai sont explicitement définis par la norme NF P 94-093[1], et correspondent aux conditions de compactage classique d'un engin de chantier pour les terrassements. L'essai permet alors de mesurer l'optimum Proctor normal (${\displaystyle W_{OPN}}$ et ${\displaystyle \gamma _{OPN}}$). L'énergie déployée lors de l'essai Proctor normal est équivalente à celles des compacteurs utilisés. La mise en œuvre en couches plus minces ou en déployant une énergie supplémentaire nécessite une adaptation des conditions de compactage de laboratoire. L'essai s'appelle alors essai Proctor modifié (${\displaystyle W_{OPM}}$ et ${\displaystyle \gamma _{OPM}}$).

Cet essai est réalisé en laboratoire d'analyse de sol. Sur site on mesure des masses volumiques des sols par différentes méthodes (gammadensimétrie…) que l'on compare à la valeur de référence Proctor, le résultat de cette mesure est divisé par la densité sèche maximale ${\displaystyle \gamma _{OPN}}$ pour obtenir le taux de compactage du sol en place. Le GTR demande classiquement un taux de compactage supérieur à 95 %.

En travaux publics, lors de la construction d'un stock de terre (un remblai), l'objectif va être de compacter le sol afin à la fois de stocker un maximum de matériau dans le volume donné, et aussi d'augmenter la stabilité du remblai pour éviter les phénomènes de glissement. L'essai Proctor permet de connaître la densité maximale possible d'un matériau, et sa teneur en eau nécessaire pour aboutir à cette densité.

En remblai, si le matériau est trop sec (${\displaystyle W<W_{OPN}}$), il faudra alors l'humidifier (le plus souvent à l'aide d'une sous-soleuse et d'un malaxeur). S'il est trop humide (${\displaystyle W>W_{OPN}}$), il faudra l'aérer jusqu'à obtenir la teneur en eau OPN. Une fois la teneur en eau optimale atteinte, le compacteur roule sur le matériau, jusqu'à atteindre la compacité maximum (${\displaystyle \gamma _{OPN}}$).

En couche de forme, la portance exigée par la structure de la chaussée est beaucoup plus importante qu'en remblai. De ce fait l'énergie de compactage est plus grande, 2 700 J pour essais Proctor modifié contre environ 600 J pour l'essai Normal. Dans le cadre du guide des terrassements routiers, GTR, les conditions à respecter pour un sol sont un nombre de passes plus grand pour une teneur en eau optimale W_OPM. La portance est mesurée à long terme notamment à l'essai à la plaque, avant de réaliser la structure de chaussée pour vérifier que la portance de la plateforme est conforme au dimensionnement retenu.

Mécanique des roches - Géotechnique - Sol (géotechnique)

• Mécanique des sols (université de Picardie)
• Normes sur les essais de sols
• Consistance du sol (fao.org)