Wikigeotech:Compression uniaxiale roche : Différence entre versions

Version du 18 juin 2014 à 10:51

Applications

compression simple sur un échantillon de roche de 50mm de diamètre - Photo : Cerema Toulouse

σC = Fmax / A
La mesure est dispersée et de manière générale il faut au moins 3 essais pour obtenir une valeur représentative. Au cours de l’essai^[1] de résistance en compression simple nous pouvons également mesurer la déformation axiale correspondant à chaque valeur de la contrainte appliquée (E, Module de Young).
De l’état de saturation dépend largement la valeur de σC. Certaines roches, comme les calcaires tendres, sont sensiblement moins résistantes à l’état saturé qu’à l’état sec : la perte de résistance peut atteindre 50%. La figure 1 illustre l'évolution de la résistance en compressions simple en fonction de la teneur en eau. On constate nettement la chute des valeurs : l'augmentation de 1% de teneur en eau diminue de moitié la résistance. Ce graphique permet de comprendre les cas d'effondrement de cavité lorsque le niveau des nappes phréatiques remonte ou en cas d'ennoyage après arrêt de pompage.

figure 1 : évolution de Rc en fonction de la teneur en eau du matériau

Les valeurs de résistance en compression peuvent servir à évaluer (en première approximation) les caractéristiques à long terme (ou Ru pour résistance ultime)^[2]. Les résistance en compression (ou les modules de Young), obtenues par les essais normalisés sont divisées par un coefficient de correction pour évaluer les valeurs à long terme de :

• 2 pour la craie ;
• 3 pour le gypse ;
• 1,2 à 1,5 pour des calcaires compacts.

Concernant les effets d'échelle et de forme, le calage sur l'expérience régionale est recommandé. L'augmentation de l'élancement induit typiquement une baisse de résistance et une accentuation du comportement fragile (figure 2). Il est classiquement admis de retenir des essais obtenus sur des éprouvettes d'élancement 2 pour évaluer les performances des matériaux. Un élancement 2 est caractérisé par une éprouvette d'une hauteur égale à deux fois son diamètre. Traditionnellement, les éprouvettes ont des diamètres de 50 mm et des hauteurs de 100 mm.
La présence de discontinuités (à orientation verticale et surtout oblique) dans un pilier contribue évidemment à la réduction des valeurs des caractéristiques mécaniques. Lors de la réalisation des essais il est clair que la présence de discontinuité est à noter car cela influence la performance finale.

figure 2 : effet de l'élancement sur la courbe effort-déformation d'éprouvettes d'un calcaire poreux (diamètre constant, hauteur variable) - Source : Ifsttar

Références

1. ↑ essai selon NF P 94-420
2. ↑ guide "Diagnostic de stabilité des cavités souterraines" Ifsttar, Cerema - 2014