Pénétromètres

Un pénétromètre est un appareil destiné à la réalisation des mesures et analyses des sols. Il se nomme souvent texturomètre ou compactomètre et il peut être utilisé dans le domaine de l’agriculture, de l’industrie ou du Bâtiment – travaux publics. Bien qu’accessible au grand public, ce type d’appareil n’est souvent utilisable que par des professionnels. Comptez également entre 100 et 10 000 euros le prix neuf d’une telle technologie. 
Exemples de demandes de devis
PÉNÉTROMÈTRES : Pour une première utilisation: je recherche à connaitre la résistance du terrain afin de reprendre des fondations suite à des problèmes de déstabilisations en générale liés à des fuite d'eau. Je ne recherche pas une grande précision mais un appareil petit, manuel d'utilisation simple. Et bien sur prix et délai de livraison. Noisy-le-Grand
Afin d'effectuer des opérations de contrôles prescrites par la norme nf p 98-331 je souhaite connaitre le type de pénétromètre à acheter pour des tranchées de 0 à 3m maximum. Y a t-il une qualification obligatoire à obtenir pour être certifié ? Comment avoir le rapport de l'étude réalisée ? Prix de l'appareil? Nîmes

Un pénétromètre c’est quoi ?

Un pénétromètre se présente comme un appareil équipé d’une pointe, d’une tige, d’une enclume et d’un mouton de battage. Sa taille varie entre des modèles portatifs et des engins lourds de plusieurs centaines de kilogrammes sur des chenilles. Son rôle consiste principalement à déterminer les différentes propriétés mécaniques du sol, comme la résistance dynamique de rupture ou le degré de compaction. 

L’appareil peut servir pour diverses applications, telles que :
  • La détermination des conditions de croissance des plantes, dans le domaine agricole
  • La fondation d’un ouvrage
  • Le compactage d’un substrat
  • La reconnaissance d’un terrain en vue d’un terrassement ou d’une excavation
  • Le contrôle des pistes d’hippodrome
Les types de sols compatibles avec un pénétromètre restent cependant limités à des couches plus ou moins meubles. Tels que les sols ferrugineux, les sols gréseux, les sols ferrallitiques ou les sols sablonneux. Ainsi, un pénétromètre ne peut pas être utilisé pour déterminer la résistance dynamique d’une roche ou d’un sol fortement caillouteux.

Le dispositif s’utilise directement sur le site où se trouve le sol à étudier. En fonction des paramètres mesurés, l’essai se fait également selon des procédures prévues par des normes telles que la NF P 94 – 119. Ce sont principalement des normes régissant :
  • Le mode d’investigation, par fonçage ou par battage
  • La mise en œuvre de l’appareil sur le site
  • La configuration de la pointe utilisée durant l’essai

Comment fonctionne un pénétromètre ?

Le principe de fonctionnement d’un pénétromètre repose sur l’efficacité de sa tige à extrémité pointue à pénétrer le sol sous l’effet d’une force exogène. Si l’appareil pénètre le sol avec une certaine facilité, c’est-à-dire que le substrat est de caractère meuble. En revanche, si l’enfoncement se fait de manière beaucoup plus lente, avec les mêmes paramètres, le sol y est ainsi plus compact. 

Par convention, la référence reste le nombre de coups nécessaires à l’enfoncement d’une tranche de 150 millimètres de la tige. Aussi, la mesure doit s’arrêter en cas de « refus », c’est-à-dire, si une tranche nécessite plus de cinquante (50) coups à s’enfoncer plus loin.

Quels sont les différents types de pénétromètres ?

Il existe deux grands modèles de pénétromètres selon le fonctionnement de l’appareil. 

Les pénétromètres statiques

Aussi nommés CPT ou Cone Penetration Test, les pénétromètres statiques sont les modèles de compactomètres les plus utilisés existants. Généralement portatifs, ces appareils sont surtout utilisés pour prendre des mesures sur des couches superficielles du sol en vue d’une construction ou d’une plantation, par exemple. Ce type d’appareils se sert avant tout d’un équipement hydraulique pour l’enfoncement de sa pointe qui se fait principalement à une vitesse lente et régulière. Ainsi, ils peuvent mesurer la résistance à la pointe, mais aussi l’endurance au frottement latéral et au frottement total du sol.
Ces appareils sont le plus souvent livrés sous une valise de transport, servant aussi de protection aux éléments fragiles de ces dispositifs. En effet, les pénétromètres statiques peuvent incorporer divers équipements supplémentaires pour améliorer le niveau de précision des mesures. Ce sont par exemple les transducteurs de pression, les accéléromètres ou bien les tests sismiques.
Pénétromètre statique

Les pénétromètres dynamiques

Pénétromètre dynamique
Connus également sous le sigle SPT ou Standard Penetration Test, les pénétromètres dynamiques se distinguent des modèles statiques par l’échantillonneur Raymond. Il s’agit principalement d’un ensemble constitué d’une pointe et d’une tige avec un diamètre précis de 51 millimètres. L’enfoncement vient surtout des coups d’un marteau-pilon, aussi nommé mouton de battage, d’un poids minimum de 10 kilogrammes.
Pour améliorer le niveau de précision d’un tel équipement, les tests doivent se faire au fond d’un puits. C’est surtout la raison pour laquelle les tests réalisés avec les pénétromètres dynamiques se font le plus souvent de manière discontinue et ponctuelle.