Mise au point en 1933 par un ingénieur américain, cette méthode est toujours utilisée.
Il s’agit d’un essai normalisé, empirique mais dont la reproductibilité et la longue utilisation constituent des éléments forts pour son utilisation pratique.
On utilise en pratique deux types de moules (Proctor et CBR) de taille différente suivant la granulométrie du sol à étudier et deux valeurs d’énergie de compactage standardisées (Proctor normal ou Proctor modifié) qui correspondent en général respectivement au corps du remblai et aux couches les plus superficielles dans le cas des pistes et chaussées.
L’appareillage spécifique utilisé comprend :
- un socle de compactage,
- deux modèles de moule,
- un moule est constitué de trois éléments essentiels (fig.5.5) (une embase, un corps de moule (définissant le volume de référence), une rehausse)
- deux modèles de dames de compactage manuelles suivant l’énergie choisie (ceci peut être remplacé par un dispositif mécanisé),
- une règle à araser.
Fig 5.5 : Schéma d'un moule de compactage (type Proctor ou C.B.R.)
Proctor : H = 116.5 mm, D = 101.5 mm, C.B.R. : H = 152 mm D = 152 mm
Le tableau 5.1 donne les conditions expérimentales essentielles.
Caractéristiques
de l’essai |
Proctor normal |
Proctor modifié |
Moule
Masse de la dame (g)
Diamètre du mouton (mm)
Hauteur de chute (mm)
Nombre de couches
Nombre de coups/couche
Volume éprouvette (cm3) |
Proctor
2490
51
305
3
25
933 |
CBR
2490
51
305
3
56
2758 |
Proctor
4535
51
457
5
25
933 |
CBR
4535
51
457
5
56
2758 |
Tableau 5.1. Caractéristiques des essais de compactage Proctor
On peut décrire ce compactage comme un compactage dynamique par impact, puisque l’énergie est transmise au sol par la chute d’une dame. L’obtention d’un optimum nécessite la réalisation de cinq mesures au minimum à différentes teneurs en eau encadrant l’optimum supposé : les écarts de teneur en eau entre essais successifs sont de 2% environ en valeurs absolues. La réalisation d’un essai à la teneur en eau naturelle du sol semble intéressante bien que non recommandé par la norme.
Pour estimer la gamme de teneur en eau à étudier, on utilise souvent des relations empiriques établies par différents auteurs (tableau 5.2). On peut retenir d’une manière globale que est légèrement inférieur à et que .
Auteurs |
Relations |
Nature des sols |
Kumbasar et Togrol |
|
Sols terrains argileux et limon |
Woods - Litchiser |
|
Sols de l’Ohio |
Cruz |
|
Sols résiduels Brésil |
ETH |
|
Sols inconnus |
Bolle |
|
Limon et argiles peu plastiques |
Schön |
|
Sols plastiques |
Tableau 5.2 – Quelques corrélations entre les limites d’Alterberg et l’optimum Proctor
Nous ne préciserons pas la mise en œuvre pratique si ce n’est que deux points semblent fondamentaux :
- la rigueur dans le suivi du mode opératoire ;
- la préparation du sol à différentes teneurs en eau qui nécessite du soin et du temps afin d’obtenir un mélange homogène.
Les résultats d’un essai Proctor ne doivent pas se limiter aux valeurs optimales, mais doivent comporter la courbe expérimentale complète : en effet suivant les sols, la forme de la courbe est différente. Pour une courbe assez « plate », une variation donnée de teneur en eau n’entraîne qu’un faible changement de compacité, ce qui n’est pas le cas d’une courbe pour laquelle l’optimum est marqué d’une manière plus nette. En effet, dans la pratique puisqu’on définira contractuellement un objectif de compactage en référence à un pourcentage donné du
, cette forme de courbe est importante.