Calibrations of a high-suction tensiometer

摘要

High-suction tensiometers are able to measure suctions up to 2 MPa. Direct calibration at such high suctions requires the imposition of negative water pressures, which are difficult to achieve using facilities commonly available in soil mechanics laboratories. For this reason, tensiometers are usually calibrated in the positive pressure range, and such calibration is subsequently extrapolated to negative pressures. This paper examines different experimental techniques to assess the accuracy of such extrapolation. Any error in the calibration process would be directly reflected in the measured values of suction, and might be particularly significant (in relative terms) for the measurement of low suctions. In addition, the results of this study show that calibration in the positive range is affected both by the physical configuration of the tensiometer during calibration and by aspects of its design. The paper concludes that linear extrapolation of the calibration from the positive to the negative range is sufficiently accurate provided that calibration is done under conditions that closely match the conditions in which the tensiometer will be used. Owing to structural differences between tensiometers, and also to suction-induced 'calibration hysteresis', at least one check on the accuracy of the extrapolated calibration equation over a range of negative pressure should be performed, even if at low values of suction.%Les tensiomètres à aspiration élevée sont en mesure de mesurer des aspirations pouvant atteindre 2 MPa. Le calibrage direct à ces aspirations élevées nécessite l'imposition de pressions d'eau négatives, difficiles à réaliser au moyen des installations dont disposent généralement les laboratoires de mécanique des sols. C'est pour cela que les tensiomètres sont généralement calibrés dans la plage de pressions positives, ce calibrage étant ensuite extrapolé sur des valeurs négatives. La présente communication se penche sur différentes techniques expérimentales permettant d'évaluer la précision ce cette extrapolation. Toute erreur du processus de calibrage serait reflété directement dans les valeurs d'aspiration mesurées, et pourrait être particulièrement significative (de façon relative) pour la mesure de faibles aspirations. En outre, les résultats de ce cette étude montrent que le calibrage dans la plage positive est affecté à la fois par la configuration physique du tensiomètre au cours du calibrage et par des aspects de sa conception. On en conclut, dans la présente communication, que l'extrapolation linéaire du calibrage de la plage positive à la plage négative est suffisamment précise, à condition que ce calibrage soit effectué dans des conditions proches des conditions d'utilisation du tensiomètre. Compte tenu des différences structurelles entre les tensiomètres, et de « l'hystérésis de calibrage » induite par l'aspiration, on doit également effectuer au minimum un contrôle de la précision de l'équation de calibrage extrapolé dans une plage de pressions négatives, même avec de faibles valeurs d'aspiration.