Hydraulique

Introduction :                          

En fait, la densité est souvent exprimée en terme de poids spécifique d'un matériau qui est égal au rapport entre la masse volumique du matériau et celle de l'eau à 4° C à la pression atmosphérique (que l’on suppose égale à 1 g/cm3 ou kg/litre ou t/m3). Donc le poids spécifique du sol équivaut à sa densité qui équivaut à sa masse volumique.

Densité réelle :

La densité réelle ( r ρ ) est la masse volumique des solides constituant le sol. Suivant les paramètres définis sur la figure 1, on obtient

                    [pic 1]

(r ρ) est une caractéristique propre à la phase solide qui ne dépend que de la composition minéralogique des constituants du sol. On peut lister les principaux minéraux des sols et leur masse volumique :

          ∙ Minéraux argileux : 2 à 2,65

          ∙ Minéraux primaires (sables et limons) : 2 à 2,6 Quartz et Feldspath

          ∙ 4,9 à 5,3 pour les minéraux lourds (comprenant des métaux)

          ∙ Tous les carbonates (= calcaires) ont des densités plus faibles autour de 2

          ∙ La fraction organique a une densité beaucoup plus faible (1,3 à 1,4).

Densité apparente :

La densité apparente sèche ( as ρ ) caractérise le sol dans son ensemble intégrant les solides et les vides. La masse des solides n’est pas rapportée au seul volume des solides mais au volume total d’encombrement du sol. On parle de densité sèche car on ne prend pas bien sûr en compte la masse de l’eau qui varie au cours du temps, on préfère se référer toujours à la masse de sols sec.

[pic 2]

La densité réelle :  étant supposée à peu près constante d’un sol à l’autre, porosité et densité apparente sèche vont varier symétriquement : plus le sol est poreux, plus sa densité apparente est faible et inversement. Selon l’exemple cité plus haut : tot P = 0,5 et si r ρ = 2,65 alors as ρ est égal à 1,3. C’est effectivement la densité apparente des horizons de surface qui peut aller jusqu’à 1,5 et qui augmente rapidement dans les horizons sousjacents en même temps que la porosité diminue.

La densité apparente : peut se mesurer à l’aide d’un cylindre de densité en sols non caillouteux. Le volume intérieur du cylindre étant parfaitement calibré. Le sol prélevé et séché à l’aide de ce cylindre permet de calculer le rapport entre masse de sols secs et volume d’encombrement. A partir de rapport on calcule as ρ . La valeur de  ρ étant supposée égale à 2,65, la porosité totale est déduite de l’équation (4).

Prélèvement d’échantillons volumétriques avec la méthode de cylindre :

[pic 3]

1. Mesures de la densité apparente du sol :

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