1 - Définition :
Les granulats sont des roches qui ont été naturellement cassées et roulées dans le lit des cours d’eau ou mécaniquement concassées. Ils serviront, avec les liants à la composition des mortiers et bétons, donc ce sont des matériaux inertes, de formes et de dimensions quelconques, appelées aussi par des agrégats.
2 - Types de granulats traditionnels :
Pour ce type de granulats, il faut
distinguer trois catégories :
* Le granulat dit
"Roulé", obtenu par criblage et lavage des matériaux alluvionnaires,
généralement de forme arrondie.
*
Le granulat dit
"Concassé" obtenu par concassage de roches éruptives ou
sédimentaires, généralement de forme plus ou moins anguleuse.
* Le granulat dit
"Mixte" comporte à la fois des éléments roulés et concassés.
3 - Granulats non traditionnels :
Ils sont d'origines diverses et destinés à des emplois bien
particuliers.
Les granulats légers sont des matériaux naturels ou
artificiels de faible masse volumique apparente (en général 1000 kg/m3),
utilisés dans la fabrication des bétons légers : il faut citer :
* Granulats naturels
d'origine volcanique tels : la pierre ponce, la pouzzolane.
* Granulats artificiels sont
des produits industriels tels : mâchefer laitier expansé, cendres volantes
frittées...
* Granulats artificiels fabriqués
spécialement : argile et schiste expansés, polystyrène expansé, verre expansé,
etc...
4- Classification des granulats :
Le classement des granulats s'effectue
en les passants à travers des tamis à mailles carrées dont les dimensions sont
exprimées en mm.
Un granulat est dit granulat du type d
quand il est >= 0,5 mm.
La terme "granulat d/D" est
réservé aux granulats dont les dimensions s'étalent de d pour les petits à D
pour les grands.
L'appellation d/D doit satisfaire aux
conditions indiquées dans le tableau suivant dont les dimensions des grains
correspondent à la classification de l'AFNOR norme NFP18304.
-
Refus sur le tamis de
maille D <= 15 % si D > 1,56 d
-
Tamisât sous et le tamis de
maille d < 20 % si D <= 1,56 d
-
Refus sur le tamis de maille
1,56 D = 0
-
Tamisât sous le tamis de
maille 0,63 d < 3 % si D > 5 mm et 0,63 d £ 5 % si D <= 5
mm.
-
Si d < 0,5 mm, le
granulat est dit O/D.
Avec
|
· d : l'ouverture de maille du tamis par laquelle l'agrégat ne
passe pas.
· D : l'ouverture de maille du tamis par laquelle l'agrégat
passe.
|
Pour procéder à la classification des
granulats, on a affaire à un essai appelé "analyse granulométrique".
5- Essai : Analyse granulométrie :
Un granulat est défini pour deux
nombres d/D caractérisant le plus petit et le plus grand des diamètres de ses
graines ; la proportion des grains comprise entre les dimensions d et D pouvant
être très variable. En effet l'analyse
granulométriques traduit la distribution
pondérale des granulats élémentaires dans les matériaux étudiés.
L'intérêt de la courbe granulométrique
est de pouvoir juger :
-
Si le granulat est régulier
(courbe continue) ou irrégulier (courbe discontinue).
-
Des dimensions extrêmes de
d et D.
-
Du pourcentage d'éléments
fins dans le sable.
5.1 - Appareillage :
Un dispositif de tamisage est composé de plusieurs tamis
standardisés qui s'emboîtent.
Le tamis ayant la plus grande ouverture de maille est placé
au dessus, celui ayant la plus petite ouverture de maille en dessous. Sous ce
dispositif ou place un bac ou une boite ayant un fond.
Remarque :
Un tamis à mailles rondes ne correspond pas entièrement à un
tamis de mailles carrées de même dimensions, il faut multiplier le diamètre Æ d
par 0,8 pour obtenir l'ouverture de maille correspondante qui donnera environ
le même résultat.
b) Ses plateaux en tôle.
c) une balance portée de 10 kg à 15 kg de précision le gamme.
d) une étuve réglée à 105°C.
Exemple : la courbe
granulométrique de trois agrégeais 4/32 différents (1kg chacun)
Poids des
grains qui passent par les tamis respectifs.
Rapport correct entre les
grains de différents dimensions.
BON
Poids des grains qui passent par les tamis respectifs.
Trop de gros grains :
MAUVAIS
Poids des grains qui passent par les tamis respectifs.
Trop de grains fins.
MAUVAIS
5.2 - Nota importante :
A retenir les caractéristiques suivantes de la courbe
granulométrique :
*
Une courbe progressive
signifie un mélange favorable de grains gros, moyens et fins.
*
Une courbe raide entre deux
dimensions Æ signifie un grand nombre de grains compris entre ces deux dimensions.
Une faible courbe entre 2 dimensions Æ signifie un petit nombre de grains compris entre
ces deux dimensions
6 - Module de finesse :
Il permet d'apprécier la qualité
d'éléments fins dans un granulat.
Le module de finesse d'un granulat est
égal au 1/100 de somme des refus, exprimés en pourcentage des granulats sur une
série spécifiée de tamis :
0,16 - 0,315 - 0,63 - 1,25 - 2,5 - 5 -
10 - 20 - 40 et 80 mm.
Il faut retenir :
- Plus le grain est fin, plus
le module de finesse est petit.
- Plus le grain est gros, plus le module de finesse
est grand
7 - Poids volumétriques absolu et apparent :
7.1 - Poids volumique absolu : est le poids d’un m3 de roche compacte de laquelle on extrait l’agrégat en question.
Le poids volumique absolu des
granulats courants varie de 2.600 à 2.700 Kg/m3.
7.2 - Poids
volumétriques apparent : est le poids d'un m3 d'un agrégat naturel
ou en vrac.
· Plus l'agrégat est gros et
plus il y a des dimensions différentes de grains, plus le poids volumétrique
apparent sera grand et moins il y aura de vides dans la masse du matériau, ceci
pourra être contrôler en versant de l'eau d'un récipient gradué sur l'agrégat
séché jusqu'au moment ou tous ces vides sont remplis.
·
La pierraille (éléments
irréguliers) contient plus de vides que le gravier (grains arrondis se tassant
mieux).
8 - Importance de la teneur en eau des agrégats :
La teneur en eau des agrégats gros et
moyens a peu d'importances par contre celle du sable peut avoir des
conséquences graves car le sable foisonne sous l'action de l'eau c.à.d le
volume du sable varie selon la quantité d'eau qu'il contient.
Afin d'obtenir la quantité de sable
prévue, quand ce dernier est humide, il faut :
*
Pour le dosage en volume :
multiplier le volume du sable prévu par le facteur de correction. voir
graphique.
Augmentation en % de la quantité de sable contenue
dans un même volume.
"Facteur de correction "
