La teneur en eau

Qu’appelle t-on « teneur en eau » ?

La teneur en eau d’un matériau est le rapport du poids d’eau contenu dans un échantillon du matériau comparativement au poids du même matériau sec.
On définit la teneur en eau comme le poids d’eau par W contenu par unité de poids de matériau sec.

Qu’est-ce que l’essai Proctor et que détermine t-il ?

L’essai Proctor, mis au point par l’ingénieur Ralph R. Proctor (1933), permet de déterminer la teneur en eau nécessaire pour obtenir la densité sèche maximale d’un sol granulaire par compactage à énergie fixe (par exemple avec une dame de poids et de dimensions normés). L’essai Proctor a pour but de connaître la réaction d’un sol au compactage en fonction de sa teneur en eau et de déterminer sa densité sèche optimale. Il sert de référence pour les objectifs de compactage.
Il existe deux types d’essais :

• le Proctor normal réservé aux couches de forme et de remblais
• le Proctor modifié utilisé pour les couches d’assise

Le but est d’approcher l’optimum Proctor dans tous les cas de figure.

Comment calcule-t-on la teneur en eau sur chantier ?

Sur le terrain, pour calculer la teneur en eau, il suffit de disposer d’une balance type balance de cuisine, d’une poêle à frire et d’un réchaud à gaz.

La mesure de teneur en eau se déroule de la manière suivante :

1. Prélever un échantillon de sol et le peser pour déterminer son poids humide (Ph) :
   Poser la poêle sur la balance et faire la tare (la balance doit indiquer « 00 » lorsque la poêle est dessus).
   Répartir dans la poêle une couche de sol épaisse d’environ 2 cm.
   Noter le poids indiqué par la balance. C’est le poids humide (Ph).
2. Déterminer le poids sec de l’échantillon (Ps) :
   Installer le réchaud à gaz sur un endroit plat et abrité.
   Utiliser des gants et une spatule afin de prévenir tout risque de brûlure.
   Allumer le réchaud et « cuire » le sol en le mélangeant jusqu’à obtenir un mélange poudreux et totalement sec (en laboratoire, on évapore l’humidité du sol en le plaçant 24 heures dans une étuve à 105 °).
   Laisser la poêle et le mélange refroidir sous surveillance.
   Peser le mélange et noter le poids sec indiqué. C’est le poids sec (Ps).
3. Calculer la teneur en eau (notée W) de l’échantillon en utilisant la formule appropriée à savoir :
   [(Ph – Ps)/Ps] x 100 = Teneur en eau (W)

Pourquoi est-il important de déterminer la teneur en eau d’un sol ?

La teneur en eau du sol détermine sa portance.
Si l’on prend pour exemple celui du sable sur une plage :

• Loin de l’eau, le sable est totalement sec, sa teneur en eau est nulle, il ne se tient pas et il est difficile de marcher dessus.
• Dans l’eau, le sable est détrempé, sa teneur en eau est maximale, et il est tout aussi difficile d’y marcher.
• Mais entre les deux, là où la mer se retire, la teneur en eau du sable est proche de l’optimum Proctor, le sable est lisse, dur, compacté, et il est facile d’y marcher.

Tous les sols se comportent comme le sable, et on cherchera sur les chantiers à approcher l’optimum Proctor pour avoir la portance maximale du sol.
L’essai de teneur en eau permet de déterminer quel est le pourcentage massique (W%) d’eau dans le sol étudié, c’est-à-dire quelle est la masse d’eau présente par rapport à 100 grammes de sol sec. Cette information importante permet de décider du traitement ou du compactage à apporter au sol et peut intervenir dans d’autres essais.
En outre, le degré d’humidité du sol détermine également de sa portance et du type d’engins utilisables ou non sur le chantier.