L’essai de poinçonnement CBR (Californian Bearing Ratio) est réalisé sur une éprouvette de sol compacté dans un moule CBR. Le principe de cet essai semi empirique est simple : il s’agit d’enfoncer dans le sol à une vitesse constante (1,27mm/mn) un piston dont la section est de 19,3cm² et de tracer la courbe effort-enfoncement (la figure 5.14 présente une série d’essais réalisés sur le même matériau à différentes teneurs en eau).

Figure 5.14 : Résultats d'essais de poinçonnement C.B.R. sur
un matériau marneux du Keuper à différentes teneurs en eau (Tisot, 1974).

Sur cette courbe, on retient deux valeurs de pression correspondant à des enfoncements respectifs de 5 et 12,5mm que l’on compare à des valeurs obtenues sur un matériau standard, ce qui donne l’indice CBR. La figure 5.15. donne l’évolution de l’indice CBR immédiat en fonction de la teneur en eau, on note la chute drastique au-delà de la teneur en eau optimale. Ces valeurs CBR permettent de caractériser le sol en termes de traficabilité. En particulier, on définit la valeur de l’indice portant immédiat (IPI) mesuré sans surcharge ni immersion sur un échantillon, compacté à la teneur en eau naturelle qui est très directement lié à l’état hydrique de la classification décrite au paragraphe 5.3.3.

Figure 5.15 : Evolution du C.B.R. immédiat avec la teneur en eau.

Les résultats obtenus lors d’essais de compression uniaxiale (compression simple) sur des matériaux fins permettant de bien appréhender le comportement à court terme de ces matériaux. La figure 5.16.a montre une série de résultats obtenus sur des marnes de Keuper compactées à différentes teneurs en eau ; les points correspondants à chaque état sont reportés dans un diagramme Proctor (fig. 5.16.b)

Figure 5.16 : Essai de compression uniaxiale :
a - courbes contrainte-déformation à différentes teneurs en eau de compactage
b - position des points dans un diagramme Proctor.
(obtenus sur les marnes du Keuper ; Tisot, 1974)

On constate :

1. que le module de déformation mesuré sur la première partie de la courbe (assimilable en première approximation à un module d’Young) diminue lorsque la teneur en eau croît ;
2. que la résistance au pic est à peu près constante du côté sec, puis diminue lorsque l’on s’approche de l’optimum et qu’on le dépasse.

Sur la fig. 5.17, on a reporté une autre série d’essais synthétisés en trois graphiques représentant :

1. la déformation correspondant au pic de la courbe contrainte-déformation ;
2. la résistance lorsque la déformation est égale à 2% ;
3. la résistance au pic.

Figure 5.17 : Essai de compression uniaxiale (marnes du Keuper ; Tisot 1974)
a - déformation au pic
b - valeur de la résistance à 2% de déformation
c - valeurs de résistance au pic

Ce comportement est à mettre en relation avec l’évolution des valeurs du CBR (figure 5.15) ou les résultats de principe de la figure 5.13.

Les valeurs de module de déformation réversible des couches de forme mesurées sur chantier sont des points de référence pour le dimensionnement des chaussées.