ISO 17892-8:2018
(Main)Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 8: Unconsolidated undrained triaxial test
Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 8: Unconsolidated undrained triaxial test
ISO 17892-8:2018 specifies a method for unconsolidated undrained triaxial compression tests. ISO 17892-8:2018 is applicable to the laboratory determination of undrained triaxial shear strength under compression loading within the scope of geotechnical investigations. The cylindrical specimen, which can comprise undisturbed, re-compacted, remoulded or reconstituted soil, is subjected to an isotropic stress under undrained conditions and thereafter is sheared under undrained conditions. The test allows the determination of shear strength and stress-strain relationships in terms of total stresses. Non-standard procedures such as tests with the measurement of pore pressure or tests with filter drains are not covered in this document. NOTE This document fulfils the requirements of unconsolidated undrained triaxial compression tests for geotechnical investigation and testing in accordance with EN 1997‑1 and EN 1997‑2.
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur les sols — Partie 8: Essai triaxial non consolidé non drainé
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour les essais à l'appareil triaxial de révolution en compression sur sols non drainés non consolidés. Cette Norme internationale s'applique à la détermination en laboratoire de la résistance triaxiale au cisaillement de sols non drainés en conditions de chargement par compression dans le cadre d'investigations géotechniques. L'éprouvette cylindrique, pouvant être constituée de sol non remanié, recompacté, remanié ou reconstitué, est soumise à une contrainte isotrope sans drainage et est ensuite cisaillée sans drainage. L'essai permet de déterminer la résistance au cisaillement et les relations contrainte-déformation en termes de contraintes totales. Les procédures non standard, notamment les essais avec une mesure de la pression interstitielle ou les essais avec filtres drainants, ne sont pas couvertes par le présent document. NOTE Ce document satisfait aux exigences relatives aux essais en compression à l'appareil triaxial sur sols non consolidés et non drainés à des fins d'investigation et d'essais géotechniques conformément aux normes EN 1997‑1 et EN 1997‑2.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17892-8
First edition
2018-02
Geotechnical investigation and
testing — Laboratory testing of soil —
Part 8:
Unconsolidated undrained triaxial test
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur
les sols —
Partie 8: Essai triaxial non consolidé non drainé
Reference number
ISO 17892-8:2018(E)
©
ISO 2018
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ISO 17892-8:2018(E)
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
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Published in Switzerland
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ISO 17892-8:2018(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 2
5 Apparatus . 3
6 Test procedure . 6
6.1 General requirements and equipment preparation . 6
6.2 Preparation of specimens . 6
6.3 Application of cell pressure and initial readings . 7
6.4 Shearing . 8
6.5 Dismounting . 8
7 Test results . 9
7.1 Bulk density, dry density and water content . 9
7.2 Stage prior to shearing . 9
7.3 Shearing . 9
7.3.1 Corrected cross-sectional area . 9
7.3.2 Deviator stress . 9
7.3.3 Vertical strain .10
7.3.4 Undrained shear strength .10
7.4 Correction for elastic membrane .10
8 Test report .10
8.1 Mandatory reporting .10
8.2 Optional reporting .11
Annex A (normative) Calibration, maintenance and checks .12
Bibliography .14
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ISO 17892-8:2018(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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical
Committee CEN/TC 341, Geotechnical investigation and testing, in collaboration with ISO Technical
Committee TC 182, Geotechnics, in accordance with the Agreement on technical cooperation between
ISO and CEN (Vienna Agreement).
This first edition of ISO 17892-8 cancels and replaces ISO/TS 17892-8:2004 and ISO/TS 17892-
8:2004/Cor.1:2006.
A list of all the parts in the ISO 17892 series can be found on the ISO website.
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ISO 17892-8:2018(E)
Introduction
This document covers areas in the international field of geotechnical engineering never previously
standardized. 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 Reference [1]).
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17892-8:2018(E)
Geotechnical investigation and testing — Laboratory
testing of soil —
Part 8:
Unconsolidated undrained triaxial test
1 Scope
This document specifies a method for unconsolidated undrained triaxial compression tests.
This document is applicable to the laboratory determination of undrained triaxial shear strength under
compression loading within the scope of geotechnical investigations.
The cylindrical specimen, which can comprise undisturbed, re-compacted, remoulded or reconstituted
soil, is subjected to an isotropic stress under undrained conditions and thereafter is sheared
under undrained conditions. The test allows the determination of shear strength and stress-strain
relationships in terms of total stresses.
Non-standard procedures such as tests with the measurement of pore pressure or tests with filter
drains are not covered in this document.
NOTE This document fulfils the requirements of unconsolidated undrained triaxial compression tests for
geotechnical investigation and testing in accordance with EN 1997-1 and EN 1997-2.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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.
ISO 14688-1, Geotechnical investigation and testing — Identification and classification of soil — Part 1:
Identification and description
ISO 17892-1, Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 1: Determination
of water content
ISO 17892-2, Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 2: Determination
of bulk density
ISO 17892-3, Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 3: Determination
of particle density
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
© ISO 2018 – All rights reserved 1
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ISO 17892-8:2018(E)
3.1
cell pressure
pressure applied to the cell fluid
3.2
deviator stress
difference between the applied vertical total stress and the horizontal total stress at the mid height of
the specimen
3.3
undrained shear strength
equal to one half of the deviator stress at failure in the unconsolidated undrained triaxial
compression test
3.4
failure
stress or strain condition at which one of the following criteria are met:
— peak deviator stress;
— a specified deformation criterion if a peak deviator stress has not been achieved, e.g., 15 %
vertical strain.
4 Symbols
A initial cross-sectional area of the specimen
i
A cross-sectional area of the specimen during shear
cor
a cross-sectional area of the piston if an external load cell is used
c undrained shear strength
u
D initial internal diameter of membrane (before it is placed on the specimen)
m
E elastic modulus for the membrane, measured in tension
m
f factor relating the vertical strain to the specimen volumetric strain
H initial height of the specimen prior to shearing (=H -ΔH )
s i i
H Initial height of specimen after preparation
i
h distance from the top of the top cap to the mid height of the specimen
P vertical load reading
t initial thickness of the unstressed membrane
m
V initial volume of the specimen after preparation
i
W gravity force acting on the sum of the deadweight hanger (if used), the piston, the top cap and
one half of the soil specimen
γ unit weight of the cell fluid
ΔH height change prior to shearing
i
ΔH height change during shearing
s
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ISO 17892-8:2018(E)
(Δσ ) correction to vertical total stress due to the membrane
v m
ε vertical strain
v
(ε ) vertical strain of the membrane
v m
σ cell pressure at the mid height of the specimen
c
σ horizontal total stress at the mid height of the specimen
h
σ vertical total stress at the mid height of the specimen
v
ΔV specimen volume change (with reduction in volume being a positive numerical value)
5 Apparatus
5.1 General
The apparatus shall undergo regular maintenance, checks and calibration as specified in Annex A.
A schematic diagram of a typical apparatus for triaxial compression testing is shown in Figure 1.
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ISO 17892-8:2018(E)
Key
1 alternative positions for load measuring device
2 air bleed
3 vertical displacement measuring device
4 piston
5 top cap
6 soil specimen
7 rubber membrane
8 O-rings
9 device for control and measurement of cell pressure
10 triaxial cell
P vertical load
Figure 1 — Schematic diagram of a typical unconsolidated undrained triaxial apparatus
5.2 Triaxial cell
5.2.1 The triaxial cell shall be able to withstand the applied cell pressure without leakage of cell fluid
out of the cell. Transparent cells should be used where possible.
5.2.2 The sealing bushing and piston guide shall be designed such that the piston runs smoothly with
minimal friction and maintains alignment.
5.2.3 The material of the top cap and the pedestal and the connection between the top cap and the
piston shall be such that their deformations are negligible compared to the deformations of the soil
specimen.
5.2.4 The diameter of the top cap and of the pedestal should normally be equal to the diameter of the
specimen. Specimens with diameters smaller than the diameter of the end caps may be tested provided
cavities under the membrane at the ends of the specimen can be avoided.
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ISO 17892-8:2018(E)
5.2.5 The vertical stress applied to the specimen due to the weight of the top cap should not exceed
2 % of the estimated undrained shear strength of the specimen or 1 kPa, whichever is the greater.
5.3 Confining membrane
5.3.1 The soil specimen shall be confined by an elastic membrane which effectively prevents the cell
fluid from penetrating into the specimen.
NOTE Membranes with an elastic modulus of around 1 400 kPa have been found to be suitable.
5.3.2 A confining membrane that gives a correction on the estimated undrained shear strength of less
than 10 % at failure should be used (see 7.4).
If rubber membranes are used, membranes with following properties should be used:
— unstretched diameter between 95 % and 100 % of specimen (after being stored in water);
— thickness not exceeding 1 % of the specimen diameter.
5.3.3 O-rings or similar, used to seal the confining membrane to the top and to the pedestal, shall have
dimensions and elastic properties such that the confining membrane is firmly sealed to the top cap and
to the pedestal.
5.4 Cell pressure system
The device for applying the cell pressure shall be capable of maintaining a stable pressure within 1 kPa
or 1 % of the absolute pressure, whichever is the greater.
5.5 Load frame
5.5.1 The load frame shall be able to provide a range of rates of vertical strain as required for the
test (see 6.4.1). The actual rate applied shall not fluctuate more than 10 % of the intended value. The
movement of the platen shall be smooth without vibration such that fluctuations do not occur in the test
results.
5.5.2 The stroke of the load frame shall be more than that required for the test. A value of 30 % of the
specimen height is normally suitable.
5.6 Measuring devices
5.6.1 Load measuring device
The accuracy of the vertical load measuring device, in the range 20 % to 100 % of the capacity of the
device, shall be 1 N or 1 % of the actual value, whichever is greater. The device should be insensitive
to changes in horizontal forces or bending moments, and to changes in temperature or cell pressure
during a test, unless the performance is sufficiently stable that the effect can be corrected.
The capacity of the load measuring device should be chosen so that the failure load is at least 20 % of its
capacity.
NOTE Class 1 load measuring devices to ISO 7500-1 meet this accuracy requirement.
5.6.2 Pressure measuring device
The cell pressure measuring device shall be sufficiently accurate to permit the determination of total
cell pressure to 1 kPa or 0,5 % of the full range of the device, whichever value is the greater.
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ISO 17892-8:2018(E)
5.6.3 Vertical displacement measuring device
The device for measuring the change in height of the specimen shall be accurate to 0,1 mm or to 0,1 % of
the initial specimen height, whichever value is the greater.
5.7 Cell pressure fluids
The cell fluid should be selected such that it does not significantly penetrate through the membrane into
the specimen nor extract pore water from the specimen through the membrane during the
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 17892-8
Première édition
2018-02
Reconnaissance et essais
géotechniques — Essais de laboratoire
sur les sols —
Partie 8:
Essai triaxial non consolidé non drainé
Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil —
Part 8: Unconsolidated undrained triaxial test
Numéro de référence
ISO 17892-8:2018(F)
©
ISO 2018
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ISO 17892-8:2018(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
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ISO 17892-8:2018(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 2
5 Appareillage . 3
5.1 Généralités . 3
5.2 Cellule triaxiale . 4
5.3 Membrane de confinement . 5
5.4 Circuit de pression cellulaire . 5
5.5 Presse de chargement . 5
5.6 Dispositifs de mesure . 5
5.6.1 Dispositif de mesure de la force. 5
5.6.2 Dispositif de mesure de la pression . 6
5.6.3 Dispositif de mesure du déplacement vertical . 6
5.7 Fluides de pression cellulaire . 6
5.8 Appareillage accessoire . 6
6 Procédure d'essai . 6
6.1 Exigences générales et préparation du matériel . 6
6.2 Préparation des éprouvettes . 7
6.3 Application de la pression cellulaire et relevés initiaux . 8
6.4 Cisaillement . 8
6.5 Démontage . 9
7 Résultats d’essais . 9
7.1 Masse volumique, masse volumique sèche et teneur en eau . 9
7.2 Étape précédant le cisaillement . 9
7.3 Cisaillement .10
7.3.1 Section transversale corrigée .10
7.3.2 Contrainte déviatorique .10
7.3.3 Déformation verticale .10
7.3.4 Résistance au cisaillement non drainé .10
7.4 Correction due à l’élasticité de la membrane .10
8 Rapport d’essai .11
8.1 Éléments devant figurer au rapport .11
8.2 Éléments facultatifs pouvant être intégrés au rapport .11
Annexe A (normative) Étalonnage, maintenance et contrôles .13
Bibliographie .15
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ISO 17892-8:2018(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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 341 Reconnaissance et essais
géotechniques, en collaboration avec le Comité Technique ISO/TC 182 Géotechnique, selon l'Accord ou la
coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette édition annule et remplace l'ISO/TS 17892-8:2004 et l'ISO/TS 17892-8:2004/Cor.1:2006.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 17892 se trouve sur le site web de l’ISO.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 17892-8:2018(F)
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 la référence [1]).
© ISO 2018 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 17892-8:2018(F)
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de
laboratoire sur les sols —
Partie 8:
Essai triaxial non consolidé non drainé
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour les essais à l’appareil triaxial de révolution
en compression sur sols non drainés non consolidés.
Cette Norme internationale s’applique à la détermination en laboratoire de la résistance triaxiale
au cisaillement de sols non drainés en conditions de chargement par compression dans le cadre
d’investigations géotechniques.
L’éprouvette cylindrique, pouvant être constituée de sol non remanié, recompacté, remanié ou
reconstitué, est soumise à une contrainte isotrope sans drainage et est ensuite cisaillée sans drainage.
L’essai permet de déterminer la résistance au cisaillement et les relations contrainte-déformation en
termes de contraintes totales.
Les procédures non standard, notamment les essais avec une mesure de la pression interstitielle ou les
essais avec filtres drainants, ne sont pas couvertes par le présent document.
NOTE Ce document satisfait aux exigences relatives aux essais en compression à l’appareil triaxial sur sols
non consolidés et non drainés à des fins d'investigation et d’essais géotechniques conformément aux normes
EN 1997-1 et EN 1997-2.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 14688-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Identification et classification des sols — Partie 1:
Identification et description
ISO 17892-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur les sols — Partie 1:
Détermination de la teneur en eau
ISO 17892-2, Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur les sols — Partie 2:
Détermination de la masse volumique d'un sol fin
ISO 17892-3, Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur les sols — Partie 3:
Détermination de la masse volumique des particules solides
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
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ISO 17892-8:2018(F)
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
pression cellulaire
pression appliquée au fluide cellulaire
3.2
contrainte déviatorique
différence entre la contrainte totale verticale appliquée et la contrainte totale horizontale, à mi-hauteur
de l’éprouvette.
3.3
résistance au cisaillement non drainé
égale à la moitié de la contrainte déviatorique à la rupture dans l'essai de compression triaxiale non
consolidée et non drainée
3.4
rupture
condition de contrainte ou de déformation à laquelle l’un des critères suivants est rempli:
— contrainte déviatorique maximale.
— un critère de déformation spécifié si une contrainte déviatorique maximale n’a pas été atteinte, par
exemple une contrainte verticale de 15 %.
4 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s’appliquent:
A section transversale initiale de l'éprouvette.
i
A section transversale de l’éprouvette durant le cisaillement.
cor
a section transversale du piston en cas d'utilisation d'un capteur de charge externe.
c résistance au cisaillement non drainé.
u
D diamètre interne initial de la membrane (avant d’être placée sur l’éprouvette).
m
E module d’élasticité de la membrane, mesuré en tension.
m
f facteur associant la déformation verticale à la déformation volumétrique de l’éprouvette.
H hauteur initiale de l’éprouvette avant le cisaillement (=H -ΔH )
s i i
H hauteur initiale de l’éprouvette avant l’application de la pression cellulaire.
i
h distance entre le haut de l’embase supérieure et la mi-hauteur de l’éprouvette.
P valeur de force verticale.
t épaisseur initiale de la membrane sans contrainte.
m
V volume initial de l’éprouvette avant l’application de la pression cellulaire.
i
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ISO 17892-8:2018(F)
W somme des forces dues à la masse suspendue (si utilisée), au piston, à l'embase supérieure
et à la moitié de l'éprouvette.
γ poids volumique du fluide cellulaire.
ΔH variation de hauteur avant le cisaillement.
i
ΔH variation de hauteur durant le cisaillement.
s
(Δσ ) correction appliquée à la contrainte totale verticale due à la membrane.
v m
ε déformation verticale.
v
(ε ) déformation verticale de la membrane.
v m
σ pression cellulaire à mi-hauteur de l'éprouvette.
c
σ contrainte totale horizontale à mi-hauteur de l’éprouvette.
h
σ contrainte totale verticale à mi-hauteur de l’éprouvette.
v
ΔV changement de volume de l'éprouvette (la réduction du volume étant une valeur numérique
positive)
5 Appareillage
5.1 Généralités
L’appareillage doit faire l’objet d’un étalonnage, d'une maintenance et de contrôles réguliers comme il
est indiqué à l’Annexe A.
Le schéma d'un appareil triaxial typique destiné aux essais en compression est présenté à la Figure 1.
© ISO 2018 – Tous droits réservés 3
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ISO 17892-8:2018(F)
Légende
1 Position alternative du dispositif de mesure de la force
2 Évacuation de l'air
3 Dispositif de mesure du déplacement vertical
4 Piston
5 Plateau supérieur
6 Éprouvette de sol
7 Membrane en caoutchouc
8 Joints toriques
9 Dispositif de mesure et de contrôle de la pression cellulaire
10 Cellule triaxiale
P Force verticale
Figure 1 — Schéma d’un appareil triaxial typique non consolidé non drainé
5.2 Cellule triaxiale
5.2.1 La cellule triaxiale doit pouvoir supporter la pression cellulaire appliquée sans perte excessive
du fluide de la cellule. Il est recommandé d'utiliser des cellules triaxiales transparentes lorsque c’est
possible.
5.2.2 Le manchon d'étanchéité et le dispositif de guidage du piston doivent être dimensionnés de sorte
que le piston coulisse librement, avec une friction minimale, et conserve son alignement.
5.2.3 L'embase supérieure, l'embase inférieure et la liaison entre l'embase supérieure et le piston
doivent être constituées d'un matériau tel que les déformations soient négligeables par rapport aux
déformations de l'éprouvette de sol.
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5.2.4 Les diamètres de l'embase supérieure et de l'embase inférieure doivent être égaux au diamètre
de l'éprouvette. Un essai peut être réalisé sur des éprouvettes de diamètre inférieur au diamètre des
embases à condition d'éliminer toute poche d’air sous la membrane aux extrémités de l'éprouvette.
5.2.5 Il est recommandé que la contrainte verticale appliquée sur l'éprouvette correspondant au poids
de l'embase supérieure ne dépasse pas la plus grande des deux valeurs suivantes: 2 % de la résistance au
cisaillement non drainé estimée de l’éprouvette ou 1 kPa.
5.3 Membrane de confinement
5.3.1 L'éprouvette de sol doit être confinée par une membrane élastique dont la fonction est d'éviter
de façon efficace la pénétration du fluide cellulaire dans l'éprouvette.
NOTE Les membranes présentant un module d'élasticité d’environ 1400 kPa sont considérées comme
adaptées.
5.3.2 Il convient d'utiliser une membrane de confinement donnant lieu à une correction de la résistance
au cisaillement non drainé estimée inférieure à 10 % à la rupture (voir 7.4).
Si des membranes en caoutchouc sont utilisées, il est recommandé qu'elles aient les propriétés suivantes:
— diamètre de la membrane non tendue compris entre 95 % et 100 % du diamètre de l'éprouvette
(après avoir conservé la membrane dans de l'eau);
— épaisseur ne dépassant pas 1 % du diamètre de l'éprouvette;
5.3.3 Les joints toriques, ou éléments similaires, utilisés pour assurer l’étanchéité de la membrane
de confinement sur les embases supérieure et inférieure, doivent présenter des dimensions et des
propriétés élastiques telles que la membrane de confinement soit fermement maintenue au niveau des
embases supérieure et inférieure.
5.4 Circuit de pression cellulaire
Le dispositif permettant d’appliquer la pression cellulaire doit être en mesure de maintenir une pression
stable avec une exactitude inférieure à la plus grande des deux valeurs suivantes: 1 kPa ou 1 % de la
pression absolue.
5.5 Presse de chargement
5.5.1 La presse de chargement doit être capable d’appliquer les vitesses de déformation verticale
requises pour l’essai (voir 6.4.1). La vitesse réelle appliquée jusqu’à la rupture ne doit pas fluctuer de
plus de 10 %. Le mouvement du plateau doit être régulier et sans vibrations afin qu’aucune fluctuation
n’affecte les résultats de l’essai.
5.5.2 La course de la presse de chargement doit être supérieure à la course requise pour l’essai. Une
valeur de 30 % de la hauteur de l’éprouvette est normalement appropriée.
5.6 Dispositifs de mesure
5.6.1 Dispositif de mesure de la force
L’exactitude du dispositif de mesure de la force verticale, dans la plage comprise entre 20 % et 100 % de
la capacité du dispositif, ne doit pas dépasser la plus grande des deux valeurs suivantes: 1 N ou 1 % de
la valeur réelle. Il convient que le dispositif soit insensible aux variations des forces horizontales ou des
moments fléchissants, et aux variations de température ou de pression cellulaire au cours d’un essai, à
moins que les performances ne soient suffisamment stables de sorte à corriger l’effet.
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Il convient que la capacité du dispositif de mesure de la force soit choisie de sorte que la force à la
rupture soit au moins égale à 20 % de sa capacité.
NOTE Les dispositifs de mesure de la force de Classe 1 selon la norme ISO 7500-1 sont conformes à cette
exigence d’exactitude.
5.6.2 Dispositif de mesure de la pression
Le dispositif de mesure de la pression cellulaire doit être suffisamment performant pour permettre de
déterminer la pression cellulaire totale à la plus grande des deux valeurs suivantes: 1 kPa ou 0,5 % de
la plage complète du dispositif.
5.6.3 Dispositif de mesure du déplacement vertical
Le dispositif permettant de mesurer la variation de hauteur de l’éprouvette doit avoir une précision
égale à la plus grande des deux valeurs suivantes: 0,1 mm ou 0,1 % de la hauteur initiale de l’éprouvette.
5.7 Fluides de pression cellulaire
Il convient que le fluide cellulaire choisi ne pénètre pas de façon significative la membrane et ne passe
pas dans l’éprouvette et qu’il n’extraie pas l’eau interstitielle de l’éprouvette à travers la membrane
pendant la durée de l’essai. Il convient que le fluide cellulaire soit stabilisé à la température de l’essai.
NOTE De l'eau désaérée remplit généralement ces conditions.
5.8 Appareillage accessoire
L’appareillage accessoire comprend:
— une balance présentant une exactitude égale à la plus grande de ces deux valeurs: 0,01 g ou 0,1 % de
la masse pesée,
— un chronomètre présentant une résolution d’1 s;
— un thermomètre maximum/minimum présentant une résolution d’1° C;
— un appareil permettant de déterminer la teneur en eau;
L’appareillage permettant de préparer l’éprouvette comprend les éléments suivants:
— outils de découpe et de taille (par ex. un couteau aiguisé, une scie à fil tendu, une spatule, un anneau
de taille, un tour vertical);
— une règle en acier, présentant un écart maximal de rectitude de 0,1 % de sa longueur;
— une équerre ou un gabarit (par ex. une boîte à onglets), ou un moule fendu permettant d’assurer
une planéité avec une exactitude inférieure à 0,5 % de chaque dimension et avec une exactitude des
angles droits inférieure à 0,5° par rapport à l’angle droit réel;
— un pied à coulisse, analogique ou numérique, présentant une résolution égale à la plus grande de ces
deux valeurs: 0,1 mm ou 0,1 % de la longueur mesurée.
6 Procédure d'essai
6.1 Exigences générales et préparation du matériel
6.1.1 Les éprouvettes doivent être cylindriques avec un diamètre d’au moins 35 mm et une hauteur
comprise entre 1,8 et 2,5 fois le diamètre. Il convient que les dimensions de la particule la plus grande ne
dépassent pas 1/6 du diamètre de l'éprouvette.
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6.1.2 Il convient d'immerger les membranes de confinement dans l’eau pendant au moins 24 heures
avant de les utiliser. La face interne des membranes ne doit pas présenter d’excès d’eau avant de placer la
membrane sur l'éprouvette.
6.1.3 Avant chaque essai, vérifier l’absence de dommage visible sur tout le matériel et s’assurer que le
piston coulisse librement.
6.1.4 Si l’on observe une fuite d’eau de la cellule ou de toute conduite d’eau, à tout moment lors
du déroulement de l’essai, l’essai doit être interrompu, la pression doit être supprimée de la partie
présentant la fuite si nécessaire et la fuite doit être éliminée avant la reprise de l’essai. L’effet de la fuite
sur l’échantillon doit être évalué et si celui-ci est préjudiciable, l’essai peut être jugé invalide.
6.2 Préparation des éprouvettes
Les procédures suivantes doivent être appliquées aux échantillons de sol non remanié, remanié,
recompacté ou reconstitué.
6.2.1 Les échantillons non remaniés doivent être examinés avant l’essai et le matériau le moins remanié
doit être sélectionné pour l’éprouvette d’essai. Il convient de consigner dans le rapport d’essai tout
remaniement significatif visible dans l’éprouvette. Les échantillons fortement remaniés n’apporteront
pas de résultats pertinents et il convient de ne pas les soumettre à la procédure d’essai.
6.2.2 Des précautions doivent être prises afin de maintenir constante la teneur en eau de l'éprouvette
durant sa préparation. Si la préparation est interrompue pendant une durée supérieure à quelques
minutes, l'éprouvette doit être minutieusement enveloppée dans un film en plastique. La circulation d'air
autour de l'éprouvette doit être évitée.
6.2.3 Tailler et couper l’éprouvette aux dimensions requises. Un soin particulier doit être apporté pour
éviter la déformation de l'éprouvette durant sa préparation.
6.2.4 Les extrémités de l’éprouvette doivent être planes et perpendiculaires à l’axe longitudinal
conformément à la norme ISO 17892-2. Éliminer les rainures et les trous aux extrémités et sur la surface
latérale de l’éprouvette par une nouvelle découpe ou en sélectionnant une nouvelle éprouvette si elle est
disponible. Dans le cas contraire, combler les rainures ou les trous n’excédant pas 1/6 du diamètre de
l’éprouvette avec du matériau de l’éprouvette remaniée. Les rainures et les trous aux extrémités peuvent
être comblés avec un matériau qui durcit avec le temps et qui ne libère ou n’absorbe pas d'eau provenant
de l’éprouvette.
6.2.5 Les éprouvettes peuvent être préparés en laboratoire en reconstituant le matériau dans un moule
avec ou sans la membrane en caoutchouc montée à l'intérieur. L'eau mélangée dans le matériau doit avoir
un temps d'au moins 16 h avant le compactage pour égaliser dans toute la masse du sol.
6.2.6 Mesurer la hauteur, le diamètre et la masse de l’éprouvette immédiatement avant l’essai
conformément à la norme ISO 17892-2 par mesure linéaire.
6.2.7 Vérifier l’absence de dommages sur la membrane à utiliser, pouvant entraîner une fuite durant
l’essai.
6.2.8 L’éprouvette doit être installée dans l’appareillage avec la membrane et les joints toriques, de
manière centrée par rapport aux plateaux supérieur et inférieur. Un soin extrême doit être apporté pour
éviter, autant que possible, les déformations de l'éprouvette durant sa mise en place. Il est recommandé
de mettre en place les éprouvettes de sols très mous sans les toucher avec les mains lors des étapes de
préparation.
6.2.9 Terminer l’assemblage de la cellule triaxiale.
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6.3 Application de la pression cellulaire et relevés initiaux
6.3.1 Relever la valeur initiale du dispositif de mesure de déplacement en contact avec l'échantillon
(correspondant à la hauteur H ).
i
6.3.2 Régler la pression cellulaire à la valeur souhaitée par rapport à la mi-hauteur de l’éprouvette et
laisser l’éprouvette se stabiliser pendant environ 10 minutes avant de procéder au cisaillement. Relever
toute variation de hauteur de l’éprouvette.
6.3.3 Sauf mention contraire, il convient que la pression cellulaire soit au moins égale à la pression
lithostatique totale agissant sur l’éprouvette in situ, sous réserve de ne pas dépasser la limite supérieure
de capacité de l’appareillage utilisé.
6.3.4 Si un capteur interne de mesure de la force est utilisé, relever la valeur initiale du capteur et
abaisser le piston jusqu’à ce qu’il entre juste en contact avec l’éprouvette.
6.3.5 Si un capteur externe de mesure de la force est utilisé, abaisser le piston et relever la valeur
initiale du capteur pendant le déplacement du piston avant qu'il n’entre en contact avec l’éprouvette.
Continuer à abaisser le piston jusqu'à ce qu’il entre juste en contact avec l’éprouvette.
6.3.6 La charge d'appui appliquée pour assurer le contact entre le capteur de charge et l'éprouvette
doit être aussi petite que possible.
6.3.7 Faire un relevé initial du transducteur de déplacement immédiatement avant le cisaillement
(correspondant à la hauteur H ).
s
6.4 Cisaillement
6.4.1 Maintenir la pression cellulaire
...
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