Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 12: Determination of Atterberg limits

ISO/TS 17892-12:2004 specifies methods of test for the determination of the Atterberg limits of a soil. The Atterberg limits comprise the liquid limit, plastic limit and shrinkage limit. These limits are also called consistency limits. This document covers the determination of the liquid limit and the plastic limit only. The liquid limit is the water content at which a soil changes from a liquid to a plastic state. This document describes the determination of the liquid limit of a specimen of natural soil, or of a specimen of soil from which material retained on a 0,4 mm or nearest sieve has been removed, using the fall-cone method. This standard has adopted both the 60 g/60° cone and the 80 g/30° cone as it has been shown that both cones give essentially the same value of the liquid limit. Other cone devices may be adopted provided they can be shown to give results equal to those obtained from the tests described herein. NOTE The Casagrande method is an alternative method for the determination of the liquid limit. Experience has shown that the results are subject to the performance and judgement of the operator. Moreover, the Casagrande type apparatus and test method have undergone many small but significant variations since it was first proposed by Casagrande in 1932. These variations give rise to differences in the values of the liquid limit determined from the test. The fall-cone method is the preferred method of determining the liquid limit of a soil. The plastic limit of a soil is the lowest water content at which the soil is plastic. The determination of the plastic limit is normally made in conjunction with the determination of the liquid limit. It is recognised that the results of the test are subject to the judgement of the operator, and that some variability in results will occur. The Atterberg limits are influenced by oxidation or other changes in the specimen, resulting from storing it too long or otherwise by treating it in an unsuitable way. This applies especially to quick clays, sulphide clays and organic soils.

Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur les sols — Partie 12: Détermination des limites d'Atterberg

L'ISO 17892-12:2004 spécifie les méthodes d'essais pour la détermination des limites d'Atterberg d'un sol. Celles-ci sont la limite de liquidité, la limite de plasticité et la limite de retrait. Ces limites sont aussi dénommées limites de consistance. Le présent document concerne uniquement la détermination de la limite de liquidité et la limite de plasticité. La limite de liquidité est la teneur en eau à laquelle un sol passe de l'état liquide à l'état plastique. Le présent document décrit la détermination, suivant la méthode du cône tombant, de la limite de liquidité d'une éprouvette de sol naturel, ou d'une éprouvette de sol duquel la fraction retenue sur un tamis de 0,4 mm (ou d'ouverture la plus proche) a été éliminée. Cette norme admet l'utilisation de deux cônes (60 g/60° et 80 g/30°), après qu'il ait été démontré que les deux cônes donnent essentiellement la même valeur de la limite de liquidité. D'autres dispositifs peuvent être adoptés à condition qu'il soit prouvé qu'ils donnent des résultats équivalents aux essais décrits ici. NOTE La méthode de Casagrande est une méthode alternative pour la détermination de la limite de liquidité. L'expérience a montré que les résultats sont dépendants de l'habileté et de l'appréciation de l'opérateur. De plus, l'appareillage du type «Casagrande» et la méthode d'essai ont subi de nombreuses petites variations, mais significatives depuis la proposition initiale de Casagrande en 1932. Ces variations donnent naissance à des écarts entre les valeurs des limites de liquidité déterminées suivant les différentes versions. La méthode du cône tombant est considérée comme la méthode de référence. La limite de plasticité d'un sol est la plus faible valeur de la teneur en eau à laquelle un sol reste plastique. La détermination de la limite de plasticité est normalement faite en parallèle avec celle de la limite de liquidité. Il est reconnu que les résultats de l'essai sont sujet à l'appréciation de l'opérateur, et qu'une certaine dispersion des résultats existe. Les limites d'Atterberg sont influencées par l'oxydation ou les autres modifications de l'éprouvette résultant d'un entreposage trop long ou aussi de manipulations inadéquates. Ceci est particulièrement le cas des argiles sensibles, des argiles sulfatées et des sols organiques.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
20-Oct-2004
Withdrawal Date
20-Oct-2004
Technical Committee
Drafting Committee
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
06-Jun-2018
Completion Date
06-Jun-2018
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Technical specification
ISO/TS 17892-12:2004 - Geotechnical investigation and testing -- Laboratory testing of soil
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ISO/TS 17892-12:2004 - Reconnaissance et essais géotechniques -- Essais de laboratoire sur les sols
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Standards Content (sample)

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 17892-12
First edition
2004-10-15
Geotechnical investigation and testing —
Laboratory testing of soil —
Part 12:
Determination of Atterberg limits
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de sol au
laboratoire —
Partie 12: Détermination des limites d'Atterberg
Reference number
ISO/TS 17892-12:2004(E)
ISO 2004
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TS 17892-12:2004(E)
PDF disclaimer

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the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.

© ISO 2004

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,

electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or

ISO's member body in the country of the requester.
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Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
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Fax + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2004 – All rights reserved
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ISO/TS 17892-12:2004(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a

technical committee may decide to publish other types of normative document:

— an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in

an ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members

of the parent committee casting a vote;

— an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical

committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the committee casting

a vote.

An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed after three years with a view to deciding whether it should be confirmed for

a further three years, revised to become an International Standard, or withdrawn. In the case of a confirmed

ISO/PAS or ISO/TS, it is reviewed again after six years at which time it has to be either transposed into an

International Standard or withdrawn.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO/TS 17892-12 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in collaboration with

Technical Committee ISO/TC 182, Geotechnics, Subcommittee SC 1, Geotechnical investigation and testing,

in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

Throughout the text of this document, read "...this European pre-Standard..." to mean "...this Technical

Specification...".

ISO 17892 consists of the following parts, under the general title Geotechnical investigation and testing —

Laboratory testing of soil:
 Part 1: Determination of water content
 Part 2: Determination of density of fine-grained soil
 Part 3: Determination of particle density — Pycnometer method
 Part 4: Determination of particle size distribution
 Part 5: Incremental loading oedometer test
 Part 6: Fall cone test
© ISO 2004 – All rights reserved iii
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ISO/TS 17892-12:2004(E)
 Part 7: Unconfined compression test on fine-grained soil
 Part 8: Unconsolidated undrained triaxial test
 Part 9: Consolidated triaxial compression tests on water-saturated soil
 Part 10: Direct shear tests
 Part 11: Determination of permeability by constant and falling head
 Part 12: Determination of the Atterberg limits
iv © ISO 2004 – All rights reserved
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ISO/TS 17892-12:2004(E)
Contents Page

Foreword.....................................................................................................................................................................vi

1 Scope ..............................................................................................................................................................1

2 Normative references ....................................................................................................................................1

3 Terms and definitions ...................................................................................................................................1

4 Apparatus .......................................................................................................................................................2

5 Test method....................................................................................................................................................5

6 Test results.....................................................................................................................................................9

7 Test report ....................................................................................................................................................11

Bibliography ..............................................................................................................................................................12

Figures

Figure 1 — Example of fall cone equipment.................................................................................................................4

Figure 2 — Fall cone.....................................................................................................................................................5

Figure 3 — Example or report ....................................................................................................................................10

Tables

Table 1 — Cone penetration requirements ..................................................................................................................7

© ISO 2004 – All rights reserved v
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ISO/TS 17892-12:2004(E)
Foreword

This document (CEN ISO/TS 17892-12:2004) has been prepared by Technical Committee CEN/TC 341

“Geotechnical investigation and testing”, the secretariat of which is held by DIN, in collaboration with Technical

Committee ISO/TC 182 “Geotechnics”.

According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following

countries are bound to announce this Technical Specification: Austria, Belgium, Cyprus, Czech Republic, Denmark,

Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta,

Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.

CEN ISO/TS 17892 consists of the following parts, under the general title Geotechnical investigation and testing —

Laboratory testing of soil:
 Part 1: Determination of water content
 Part 2: Determination of density of fine-grained soil
 Part 3: Determination of particle density — Pycnometer method
 Part 4: Determination of particle size distribution
 Part 5: Incremental loading oedometer test
 Part 6: Fall cone test
 Part 7: Unconfined compression test on fine-grained soil
 Part 8: Unconsolidated undrained triaxial test
 Part 9: Consolidated triaxial compression tests on water-saturated soil
 Part 10: Direct shear tests
 Part 11: Determination of permeability by constant and falling head
 Part 12: Determination of Atterberg limits
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ISO/TS 17892-12:2004(E)
Introduction

This document covers areas in the international field of geotechnical engineering never previously standardised. It

is intended that this document presents broad good practice throughout the world and significant differences with

national documents is not anticipated. It is based on international practice (see [1]).

© ISO 2004 – All rights reserved vii
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ISO/TS 17892-12:2004(E)
1 Scope

This document specifies methods of test for the determination of the Atterberg limits of a soil. The Atterberg limits

comprise the liquid limit, plastic limit and shrinkage limit. These limits are also called consistency limits. This

document covers the determination of the liquid limit and the plastic limit only.

The liquid limit is the water content at which a soil changes from a liquid to a plastic state. This document describes

the determination of the liquid limit of a specimen of natural soil, or of a specimen of soil from which material

retained on a 0,4 mm or nearest sieve has been removed, using the fall-cone method. This standard has adopted

both the 60 g/60° cone and the 80 g/30° cone as it has been shown that both cones give essentially the same

value of the liquid limit. Other cone devices may be adopted provided they can be shown to give results equal to

those obtained from the tests described herein.

NOTE The Casagrande method is an alternative method for the determination of the liquid limit. Experience has shown that

the results are subject to the performance and judgement of the operator. Moreover, the Casagrande type apparatus and test

method have undergone many small but significant variations since it was first proposed by Casagrande in 1932. These

variations give rise to differences in the values of the liquid limit determined from the test. The fall-cone method is the preferred

method of determining the liquid limit of a soil.

The plastic limit of a soil is the lowest water content at which the soil is plastic. The determination of the plastic limit

is normally made in conjunction with the determination of the liquid limit. It is recognised that the results of the test

are subject to the judgement of the operator, and that some variability in results will occur.

The Atterberg limits are influenced by oxidation or other changes in the specimen, resulting from storing it too long

or otherwise by treating it in an unsuitable way. This applies especially to quick clays, sulphide clays and organic

soils.
2 Normative references

The following referenced document is indispensable for the application of this document. For dated references,

only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any

amendments) applies.

CEN ISO/TS 17892-1, Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 1: Determination

of water content (ISO/TS 17892-1:2004).
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
liquid limit

empirically established water content at which a soil passes from a liquid state to a plastic state

3.2
plastic limit

empirically established water content at which a soil becomes too dry to be plastic

3.3
plasticity index
numerical difference between the liquid limit and the plastic limit of a soil

NOTE A soil which has a plasticity index of zero or one for which the plastic limit cannot be determined is called non-plastic.

The term consistency in this context refers to the relative ease with which a soil can be deformed. A characteristic of a cohesive

soil is that, with decreasing water content, its consistency changes from that of a liquid (ability to flow under its own mass) to a

© ISO 2004 – All rights reserved 1
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ISO/TS 17892-12:2004(E)

plastic material that is mouldable and keeps its general form after deformation, to a solid (non-plastic with a brittle rupture

occurring at small deformations). There is also an intermediate state between a solid and a plastic consistency where the soil

behaves as a semi-solid. The Atterberg limits are empirically established water content limits which represent these changes in

behaviour.
3.4
liquidity index

ratio of the difference between water content and the plastic limit of a soil, to the plasticity index

NOTE The liquidity index is a measure of the consistency of the soil in the remoulded state at the natural water content, and is

also used as an indication of the sensitivity of a soil.
3.5
consistency index

ratio of the difference between the liquid limit and the water content, to the plasticity index

NOTE The consistency index is, like the liquidity index, a measure of the consistency of the soil in the remoulded state. The

consistency index and the liquidity index are related by the following relationship:

I = 1 – I
C L
3.6
activity index
ratio of the plasticity index to the clay size fraction of the soil

NOTE The activity index can be an indication of the colloidal properties of a clay, and is principally dependent on the amount

and the type of clay minerals and organic colloids present as well as on the electrolyte content of the pore water.

3.7
clay size fraction

dry mass of particles having an equivalent diameter of less than 0,002 mm divided by the total dry mass of the

specimen (or of the dry mass after removal of the coarse fraction)
3.8
coarse fraction
particles that are retained on the 0,4 mm
4 Apparatus
4.1 General
The following items are necessary to determine Atterberg limits:
a) spatulas;
b) spray bottle (preferably of plastic) with distilled water;

The addition of distilled water dilutes the pore fluid, which may affect the measured liquid limit. Consideration

should be given to using water taken in-situ should the effect on the liquid limit be significant.

c) evaporating dish;
d) a corrosion resistant airtight container;
e) balance (accuracy 0,03 g, readable to 0,01 g);
2 © ISO 2004 – All rights reserved
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ISO/TS 17892-12:2004(E)
f) apparatus for determination of water content according to CEN ISO/TS 17892-1;
g) stopclock or stopwatch, readable to 1 s;

h) mortar with rubber-covered pestle (when required, for the preparation of mixed grained soil);

i) sieves; for preparation of mixed-grained soils, sieves with apertures of 2 mm and 0,4 mm or nearest shall be

used;
j) a flat mixing plate (alternatively, a mixing tray may be used).
4.2 Liquid limit equipment
4.2.1 General

4.2.1.1 The cone apparatus shall permit the cone to be held firmly initially and to be released instantaneously to

fall freely in a vertical direction into the soil (see Figure 1).
© ISO 2004 – All rights reserved 3
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ISO/TS 17892-12:2004(E)
Key
1 adjustable stand arm
2 plexiglass with graded scale
3 fall cone
4 specimen
5 mixing cup
6 index line
Figure 1 — Example of fall cone equipment

4.2.1.2 The cone apparatus shall have a mechanism which allows the cone to be brought into contact with the

surface of the specimen prior to its release.

4.2.1.3 The apparatus shall include a method of measuring the penetration of the cone into the specimen after

release to a resolution of ± 0,1 mm within a range of 5 mm to 20 mm if the 60 g/60° cone is used, or within the

range of 10 mm to 30 mm if the 80 g/30° cone is used.
4.2.2 Cone

4.2.2.1 The cone shall be made of stainless steel or duralumin material of 60 g mass with an apex angle of

60°, or of 80 g mass with an apex angle of 30°.
4.2.2.2 The height of the conical section of the cone shall be 20 mm or greater.
4.2.2.3 The surface roughness of the cone shall be less than 0,8 µm.

4.2.2.4 The mass of the cone, together with its shaft, shall be within 1 % of the nominal mass.

4.2.2.5 The tip angles shall be within ± 0,2° of the nominal angles. The deviation from the geometric tip at

manufacture α, shall be less than 0,1 mm. The maximum wear, b, shall be less than 0,3 mm for the 60 g/60° con

...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 17892-12
Première édition
2004-10-15
Reconnaissance et essais
géotechniques — Essais de sol au
laboratoire —
Partie 12:
Détermination des limites d'Atterberg
Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil —
Part 12: Determination of Atterberg limits
Numéro de référence
ISO/TS 17892-12:2004(F)
ISO 2004
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ISO/TS 17892-12:2004(F)
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peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence

autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées

acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute

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l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,

veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2004

Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous

quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit

de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.

ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2004 – Tous droits réservés
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ISO/TS 17892-12:2004(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

Dans d'autres circonstances, en particulier lorsqu'il existe une demande urgente du marché, un comité

technique peut décider de publier d'autres types de documents normatifs:

— une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans

un groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des

membres votants du comité dont relève le groupe de travail;

— une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d'un comité technique

et est acceptée pour publication si elle est approuvée par 2/3 des membres votants du comité.

Une ISO/PAS ou ISO/TS fait l'objet d'un examen après trois ans afin de décider si elle est confirmée pour trois

nouvelles années, révisée pour devenir une Norme internationale, ou annulée. Lorsqu'une ISO/PAS ou

ISO/TS a été confirmée, elle fait l'objet d'un nouvel examen après trois ans qui décidera soit de sa

transformation en Norme internationale soit de son annulation.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO/TS 17892-12 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le

comité technique ISO/TC 182, Géotechnique, sous-comité SC 1, Recherches et essais géotechniques,

conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).

Tout au long du texte du présent document, lire «… la présente prénorme européenne …» avec le sens de

«… la présente Spécification technique …».

L'ISO/TS 17892 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Reconnaissance et essais

géotechniques — Essais de sol au laboratoire:
— Partie 1: Détermination de la teneur en eau
— Partie 2: Détermination de la masse volumique d'un sol fin

— Partie 3: Détermination de la masse volumique des grains — Méthode du pycnomètre

— Partie 4: Détermination de la granulométrie
— Partie 5: Essai à l'oedomètre sur sol saturé
© ISO 2004 – Tous droits réservés iii
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ISO/TS 17892-12:2004(F)
— Partie 6: Essai au cône
— Partie 7: Essai de compression simple sur sol cohérent
— Partie 8: Essai triaxial non consolidé non drainé
— Partie 9: Essai triaxial consolidé sur sol saturé
— Partie 10: Essai de cisaillement direct

— Partie 11: Détermination de la perméabilité au perméamètre à charge constante ou variable

— Partie 12: Détermination des limites d'Atterberg
iv © ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TS 17892-12:2004(F)
Sommaire Page

Avant-propos..........................................................................................................................................vi

Introduction ...........................................................................................................................................vii

1 Domaine d'application.................................................................................................................1

2 Références normatives................................................................................................................1

3 Termes et définitions...................................................................................................................1

4 Appareillage ................................................................................................................................3

4.1 Généralités..................................................................................................................................3

4.2 Détermination de la limite de liquidité .........................................................................................3

4.3 Appareillage pour la détermination de la limite de plasticité .......................................................5

5 Procédures d'essai ......................................................................................................................5

5.1 Préparation de l'éprouvette .........................................................................................................5

5.2 Détermination de la limite de liquidité par la méthode du cône tombant.....................................6

5.3 Détermination de la limite de plasticité........................................................................................8

6 Résultats d’essais.......................................................................................................................9

6.1 Masse initiale du sol sec .............................................................................................................9

6.2 Masse du matériau sec retenu sur le tamis de 0,4 mm (ou la valeur la plus proche)...................9

6.3 Limite de liquidité ......................................................................................................................10

6.4 Limite de plasticité ....................................................................................................................10

6.5 Indice de plasticité.....................................................................................................................10

6.6 Indice de liquidité ......................................................................................................................11

6.7 Indice de consistance ................................................................................................................11

7 Rapport d'essai .........................................................................................................................11

Bibliographie.........................................................................................................................................12

Figures

Figure 1 — Exemple d'appareillage avec cône tombant .............................................................................. 4

Figure 2 — Cône tombant ......................................................................................................................... 5

Figure 3 — Exemple de rapport de résultat d’essai....................................................................................10

Tableau

Tableau 1 — Exigences pour la pénétration du cône ..................................................................................7

© ISO 2004 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TS 17892-12:2004(F)
Avant-propos

Le présent document (CEN ISO/TS 17892-12:2004) a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 341

“Reconnaissance et essais géotechniques”, dont le secrétariat est tenu par DIN, en collaboration avec le

Comité Technique ISO/TC 182 “Reconnaissance et essais géotechniques”.

Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants

sont tenus d’annoncer cette Spécification technique : Allemagne, Autriche, Belgique, Chypre, Danemark,

Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie, Luxembourg,

Malte, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Slovaquie, Slovénie,

Suède et Suisse.

CEN ISO/TS 17892 comporte plusieurs parties, sous le titre général "Reconnaissance et essais

géotechniques — Essai de laboratoire sur les sols".
¾ Partie 1 : Détermination de la teneur en eau
¾ Partie 2 : Détermination de la masse volumique d’un sol fin

¾ Partie 3 : Détermination de la masse volumique des particules solides — Méthode du pycnomètre

¾ Partie 4 : Détermination de la distribution granulométrique des particules
¾ Partie 5 : Essai de chargement par paliers à l’œdomètre
¾ Partie 6 : Essai de pénétration de cône
¾ Partie 7 : Essai de compression uniaxiale sur des sols fins
¾ Partie 8 : Essai triaxial non consolidé non drainé

¾ Partie 9 : Essai en compression à l'appareil triaxial sur des sols saturés consolidés

¾ Partie 10 : Essais de cisaillement direct
¾ Partie 11 : Essais de perméabilité à charge variable décroissante
¾ Partie 12 : Détermination des limites Atterberg
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Introduction

Le présent document couvre des sujets n’ayant jusqu’alors pas été normalisés au niveau international dans le

domaine de la géotechnique. L’objectif du document est de présenter la pratique généralement appliquée

dans le monde entier et il n’est pas indiqué les différences significatives avec les documents nationaux. Il

s’appuie sur la pratique internationale (voir [1]).
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1 Domaine d'application

Le présent document spécifie les méthodes d’essais pour la détermination des limites d’Atterberg d’un sol.

Celles-ci sont la limite de liquidité, la limite de plasticité et la limite de retrait. Ces limites sont aussi

dénommées limites de consistance. Le présent document concerne uniquement la détermination de la limite

de liquidité et la limite de plasticité.

La limite de liquidité est la teneur en eau à laquelle un sol passe de l'état liquide à l'état plastique. Le présent

document décrit la détermination, suivant la méthode du cône tombant, de la limite de liquidité d'une

éprouvette de sol naturel, ou d'une éprouvette de sol duquel la fraction retenue sur un tamis de 0,4 mm (ou

d’ouverture la plus proche) a été éliminée. Cette norme admet l'utilisation de deux cônes (60 g/60° et

80 g/30°), après qu'il ait été démontré que les deux cônes donnent essentiellement la même valeur de la

limite de liquidité. D'autres dispositifs peuvent être adoptés à condition qu'il soit prouvé qu'ils donnent des

résultats équivalents aux essais décrits ici.

NOTE La méthode de Casagrande est une méthode alternative pour la détermination de la limite de liquidité.

L'expérience a montré que les résultats sont dépendants de l’habileté et de l'appréciation de l'opérateur. De plus,

l'appareillage du type "Casagrande" et la méthode d'essai ont subi de nombreuses petites variations, mais significatives

depuis la proposition initiale de Casagrande en 1932. Ces variations donnent naissance à des écarts entre les valeurs des

limites de liquidité déterminées suivant les différentes versions. La méthode du cône tombant est considérée comme la

méthode de référence.

La limite de plasticité d'un sol est la plus faible valeur de la teneur en eau à laquelle un sol reste plastique. La

détermination de la limite de plasticité est normalement faite en parallèle avec celle de la limite de liquidité. Il

est reconnu que les résultats de l'essai sont sujet à l'appréciation de l'opérateur, et qu'une certaine dispersion

des résultats existe.

Les limites d'Atterberg sont influencées par l'oxydation ou les autres modifications de l'éprouvette résultant

d'un entreposage trop long ou aussi de manipulations inadéquates. Ceci est particulièrement le cas des

argiles sensibles, des argiles sulfatées et des sols organiques.
2 Références normatives

Les documents suivants sont nécessaires pour l’application de ce document. Pour les références datées,

seule l’édition de la publication à laquelle il est fait référence s’applique. Pour les références non datées, la

dernière édition de la publication à laquelle il est fait référence s’applique (y compris les amendements).

CEN ISO/TS 17892-1, Reconnaissance et essais géotechniques – Essais de laboratoire sur les sols.

Partie 1 : Détermination de la teneur en eau (ISO/TS 17892-1:2004).
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent :

3.1
limite de liquidité

teneur en eau, définie empiriquement, à laquelle un sol passe d'un état liquide à un état plastique

3.2
limite de plasticité

teneur en eau, définie empiriquement, à laquelle un sol devient trop sec pour être plastique

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3.3
indice de plasticité
différence numérique entre les limites de liquidité et de plasticité d’un sol

NOTE Un sol qui a un indice de plasticité égal à zéro ou un pour lequel la limite de plasticité ne peut pas être

déterminée est dénommé non plastique. Le terme consistance, dans le présent contexte, fait référence à une facilité

relative avec laquelle un sol peut être déformé. Une caractéristique d'un sol cohérent est que, quand sa teneur en eau

décroît, sa consistance évolue de celle d'un liquide (possibilité de couler sous son propre poids) à celle d'un solide (non

plastique avec rupture fragile pour de faibles déformations) en passant par celle d'un matériau plastique qui peur être pétri

et qui garde sa forme générale après déformation. L'état solide peut être précisé en distinguant deux états, soit semi

solide ou avec retrait, soit solide (non plastique avec rupture en morceaux pour de petites déformations.) Les limites

d'Atterberg représentant ces changements de comportement sont des teneurs en eau établies empiriquement.

3.4
indice de liquidité

rapport de la différence entre la teneur en eau et la limite de plasticité d'un sol et la valeur de l'indice de

plasticité

NOTE L'indice de liquidité est une mesure de l'état de consistance d'un sol dans son état remanié à la teneur en eau

naturelle. Il est aussi utilisé comme une valeur indicative de la sensibilité d'un sol.

3.5
indice de consistance

rapport de la différence entre la limite de liquidité et la teneur en eau d'un sol et la valeur de l'indice de

plasticité

NOTE L'indice de consistance est, comme l'indice de liquidité, une mesure de l'état de consistance d'un sol dans son

état remanié. Les indices de consistance et de liquidité sont reliés par la relation :

I = 1 - I
C L
3.6
indice d'activité

rapport de l'indice de plasticité au pourcentage de la fraction argileuse d'un sol

NOTE L'indice d'activité peut être une indication des propriétés colloïdales d'une argile, et dépend principalement de

la teneur et du type de minéraux argileux et de colloïdes organiques présents et également de la teneur en électrolyte de

l'eau interstitielle.
3.7
fraction argileuse

masse de particules sèches ayant un diamètre équivalent inférieur à 0,002 mm, divisée par la masse totale de

l'échantillon sec (ou la masse du matériau sec après élimination de la fraction grossière)

3.8
fraction grossière
particules retenues sur le tamis de 0,4 mm
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4 Appareillage
4.1 Généralités
Les éléments suivants sont nécessaires pour déterminer les limites d’Atterberg :
a) spatules ;
b) pulvérisateur d'eau distillée (de préférence en plastique) ;

L'ajout d'eau distillée dilue le fluide interstitiel, ce qui peut affecter la limite de liquidité mesurée. Il

convient d’envisager l'utilisation d'eau prélevée in-situ si l'effet sur la limite de liquidité est significatif.

c) coupelle d'évaporation ;
d) récipient hermétique résistant à la corrosion ;
e) balance (d’exactitude de 0,03 g et ayant une résolution de 0,01 g) ;

f) appareillage pour déterminer la teneur en eau, conforme à CEN ISO/TS 17892-1 ;

g) minuterie ou chronomètre, de résolution 1 s ;

h) mortier avec pilon en caoutchouc (si nécessaire pour la préparation de sols mixtes) ;

i) tamis ; pour la préparation de sols grenus mixtes, des tamis d'ouverture de 2 mm et de 0,4 mm, ou

d'ouverture la plus proche, doivent être utilisés ;

j) plaque plane sur laquelle s’effectue le malaxage (en alternative, un malaxeur mécanique peut être utilisé).

4.2 Détermination de la limite de liquidité
4.2.1 Généralités

4.2.1.1 L'appareil à cône doit permettre de maintenir fermement le cône et de le libérer instantanément

pour le laisser chuter librement suivant la direction verticale en pénétrant dans le sol (voir Figure 1).

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Légende
1 support à bras réglable
2 plexiglas avec échelle graduée
3 cône tombant
4 éprouvette
5 coupelle à mélanger
6 ligne de repère
Figure 1 — Exemple d'appareillage avec cône tombant

4.2.1.2 L’appareillage doit avoir un mécanisme qui permet au cône d'être amené au contact de la surface

de l’éprouvette avant sa libération.
4.2.1.3 L’appareillage doit comprendre un moyen de mesure de la valeur de la p
...

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