1-Analyse granulometrique de sable+gravier.doc

Institut de Te Technologie chnologie du Cambodge

Département de Génie Civil

ESSAI 1 ANALYSE GRANULOMÉTRIQUE I. In Intr trod oduc ucti tion on Les granulats sont nécessaires pour la fabrication des bétons (deuxièmes constituants du béton après le ciment) du point de vue économi!ue" car ils permettent de diminuer la !uantité de liant !ui est la plus cher du point techni!ue" car ils augmentent la stabilité dimensionnelle (retrait" fluage) et ils sont plus résistants !ue la p#te de ciment$ Il faut par consé!uence" augmenter au maximum la !uantité de granulats" en respectant toutefois les deux conditions suivantes % &

Les gran granula ulats ts doive doivent nt satis satisfair fairee ' certain certaines es exige exigences nces de !ual !ualité ité 

&

La !ualit !ualitéé de p#te liant liantee doit tre tre suffi suffisan sante te pour pour lier tous tous les grai grains ns et remplir remplir les les vides$

Les granulats utilisés dans les travaux de génie civil doivent répondre ' des impératifs de !ualité et des caractéristi!ues propres ' cha!ue usage$ Les granulats constituent le s!uelette du béton et ils représentent" dans les cas usuels" environ *+ du poids total du béton$

II. But Le but de ce T, est de séparer les différents granulats en classe élémentaire$ L-anal.se granulomét granulométri!ue ri!ue permet de déterminer déterminer la grosseur grosseur et les pourcentag pourcentages es pondéraux pondéraux respectifs des différentes familles de grains constituant les échantillons$ /lle s-appli!ue ' tous les granulats de dimension normale inférieure ou égale ' 01 mm" ' l-exclusion des fillers$ 2 note noterr !u-i !u-ill faut faut évit éviter er la conf confus usio ion n entr entree gran granul ulom omét étri riee !ui !ui s-in s-inté tére ress ssee ' la déter détermi mina nati tion on de la dime dimens nsio ion n des des grai grains ns et la gran granul ular arité ité !ui !ui conc concern ernee la distr distrib ibut utio ion n dimensionnelle des grains d-un granulat$

III$ Équipement nce!!"ire a$ T"mi! Ils sont constitués d-un maillage métalli!ue définissant des trous carrés de dimensions normalisées$ ,ortant" pour les petits granulats" 3us!u-' 4 mm" on n-utilisera !ue les tamis dont les dimensions sont *$*  *$50  *$154  *$01  5$64  6$4 et 4mm$ Figure1: Tamis Tamis

7atériaux de construction

,age5 ,age 5

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#$ $%ronom&tre prci!e ' 1! pr&! /lle permet de déterminer la durée de la vibration de la machine . Dans l-essai l-on utilise la téléphone come chronomètre$

c. B"("nce La balance !u-on a utilisée nous permet de peser les sables et les tamis ' 5*&6 g près$

Figure2: Balance Balance

d. T"mi!eu!e (ectrique Tamiseuse Tamiseuse électri!ue est es t une machine !ui comprime c omprime un mouvement vibratoire hori8ontal" ainsi !ue des secousse verticales" ' la colonne de tamis$

Figure3: Tamiseuse Tamiseuse électrique

e. Etu)e /tuve peut sécher les granulats ' une température voulue$

Figure4: Etuve








I*. $onduite de (+e!!"i ,our le sable

a$ 9n prend 5:g du sable pour faire cet essai$

b$ Les matériaux (sable et gravier) étudié seront séchés ' l-étuve ' une température maximale de (55*;4oc)$

c$ 9n embo
d$ 9n met le sable sur le tamis supérieur$









e$ =n couvercle sera disposé en haut de la colonne afin d-interdire toute perte de matériau pendant le tamisage$

f$ on fait marcher la machine pendant 54 minutes$

g$ 9n considère !ue le tamisage est terminé lors!ue les refus ne varient pas de plus de 5+ entre deux sé!uences de la vibration de la tamiseuse$

h$ 2près la vibration" il faut peser le poids des refus !ui restent sur cha!ue tamis$










,our le gravier a$ 9n prend 4:g du gravier pour faire cet essai$ b$ Les matériaux (sable et gravier) étudié seront séchés ' l-étuve ' une température température maximale de (55*;4 (55*;4oc)$ c$ 9n embo
1.

,ormu(e 7asse granulaire @ 7asse tamis avec le granulat A 7asse tamis 5$5 ?efus cumulé cumuléss en (g) n

RC ( k ) @

∑ mk k =i

5$6 ?efus cumul cumuléé en (+) (+) n

RC (k " en +) @

∑m

k

 total

5**+

×

k = i de sable

5$1 Ta Tamisats misats cumulés cumulés en (+)

! i = 5**+ − RC "i









5$> 7odu 7odule le de finesse

∑ RC (d ) " =

o# d

=

*$50

−

*$154

−

*$01

−

5$64

−

6 $4

−

4

5**

6$

Modu(e de -ine!!e M-/ du !"#(e

Le module de finesse !uantifie le caractère plus ou moins fin d-un sable$ Celui&ci correspond ' la somme des pourcentages des refus cumulés" ramenés ' l-unité" pour les tamis d-ouverture (exprimée en mm) *$50 A *$154 A *$01 A 5$64 A 6$4 A 4$ Ce paramètre est en particulier utilisé dans les calculs de composition des bétons$ =n bon sable pour faire le béton doit avoir le module de finesse environ 6$6 ' 6$$ &

5$ B 7f B 6$6 6$6 % est utilisé utilisé si l-on l-on recher recherche che partic particuli ulièrem èrement ent la facili facilité té misse misse en uvre uvre !ui détriment la probable de la résistance$

&

6$6 B 7f B 6$ % convient convient pour obtenir obtenir une ouvrabilité ouvrabilité satisfaisant satisfaisant et une bonne bonne résistance résistance avec ris!ues des ségrégations limités$

&

6$ B 7f 7f B 1$6 % corresp correspond ond ' des des sable sable ' utilise utiliserr pour pour la recherch recherchee de résistan résistance ce élevée élevée"" mais on aura" en général" une moins bonne ouvrabilité et des ris!ues de ségrégation$ 1$

$"r"ctri!tique $"r"ctri !tique de cour#e cou r#e 0r"nu(omtrique 0r"nu(om trique

Les pourcentages des refus cumulés" ou ceux des tamis#t cumulés" sont représentés sous forme d-une courbe granulométri!ue au sous dessous en portant les ouvertures des tamis en l-axe abscisse" sur une échelle de racine carrée" et les pourcentages en l-axe ordonnée" sur une échelle arithméti!ue$ &

Courbe 5 % granulats riches en éléments fins"

&

Courbe 6 % courbe % courbe granulométri!ue discontinue"

&

Courbe 1 % courbe % courbe granulométri!ue courante"

&

Courbe > % granulats % granulats pauvres en éléments fins$











5

1 6

>

Le!  Mod&(e! de cour#e 0r"nu(omtrique .

$("!!e! 0r"nu("ire!

Il existe six classes granulaires principaux caractérisées par les dimensions extrmes d et D des granulats rencontrés (norme , , 5&4>*" october 5EEF) % & les fi fillers

*D

avec D B6mm et au moins F* F*+ de passant ' *$*01mm"

& les sablons

*D

avec D ≤ 5mm" et moins de F*+ de passant ' *$*01mm"

& les sables

*D

avec 5 B D ≤ 0$1mm"

& les graves

*D

avec DH0$1mm"

& les gravillons

dD

avec d ≥ 5mm et D ≤ 564mm"

& les ballasts

dD

avec d ≥ 64mm et D ≤ 4*mm$

*. R R!u !u(t (t"t "t de $" $"(c (cu( u( *.A. $"(cu( pour (e !"#(e &

m*@ 11*$>6E % La masse de tamis dont le diamètre est *mm

&

m5@ >46$F0 % La masse de tamis dont dont le diamètre est *$*mm

&

m6 @ >4F$0 % La masse de tamis dont le diamètre est *$50mm

&

m1 @ >1$>1 % La masse de tamis dont le diamètre est *$154mm









&

7*@ 10>$F5 % La masse de sable avec tamis dont le diamètre est *mm

&

75@ 455$61 455$61 % La masse de sable avec tamis dont dont le diamètre est *$*mm *$*mm

&

76 @ 4>>$5F % La masse de sable avec tamis dont le diamètre est *$50mm

&

71 @ 0*F$6* % La masse de sable avec tamis dont le diamètre est *$154mm

&

7> @ F1E$*> % La masse de sable avec tamis dont le diamètre est *$01mm

&

74 @ 1>$F6 % La masse de sable avec tamis dont le diamètre est 5$64mm

&

70 @ *6$6* % La masse de sable avec tamis dont le diamètre est 6$4mm

&

7F @ F>6$5F % La masse de sable avec tamis dont le diamètre est 4mm

$2$5$ ?efus patiel en g &

a* @ 7* A m* @ 10>$F5 A 11*$>6E @ 1>$65g

&

a5 @ 75 A m5 @ 455$61 455$61 A >46$F0 >46$F0 @ 4$>Fg

&

a6 @ 76 A m6 @ 4>>$5F A >4F$0 @ 0$15g

&

a1 @ 71 A m1 @ 0*F$6* A >1$>1 @ 561$FFg

&

a> @ 7> A m> @ F1E$*> A 416$4F @ 6*0$>Fg

&

a4 @ 74 A m4 @ 1>$F6 A 404$F6 @ 60E$**g

&

a0 @ 70 A m0 @ *6$6* A 061$4* @ 5F$F*g

&

aF @ 7F A mF @ F>6$5F A F**$6 @ >5$Eg

$2$6$ ?efus commulés en g − RC ( k =  ou d = 4) = >5 $E − RC ( k = F ou d = 6 $4) = >5 $E + 5F $F* = 66* $4E − RC ( k = 0 ou d = 5$64) = >5 $E + 5F $F* + 60E $** = >E $4E − RC ( k = 4 ou d = * $01) = >5 $E + 5F $F* + 60E $** + 6*0 $>F = 0E0 $*0 − RC ( k = > ou d = * $154 ) = >5 $E + 5F $F* + 60E $** + 6*0 $>F + 561 $FF = 5E $1 − RC ( k = 1 ou d = *$50 ) = >5 $E + 5F $F* + 60E $** + 6*0 $>F + 561 $FF + 0 $15 = E*0 $5> − RC ( k = 6 ou d = * $*) = >5 $E + 5F $F* + 60E $** + 6*0 $>F + 561 $FF + 0 $15 + 4 $>F = E0> $05 − RC ( k = 5 ou d = * ) = >5 $E + 5F $F* + 60E $** + 6*0 $>F + 561 $FF + 0 $15 + 4 $>F + 1> $65 = EE $E









>5 $E × 5** = >$5E + 5*** 66* $4E − RC ( k = F ou d = 6$4) = × 5** = 66 $* + 5*** >E $4E − RC ( k = 0 ou d = 5 $64 ) = × 5** = >E $*5 + 5*** 0E0 $*0 − RC ( k = 4 ou d = *$01) = × 5** = 0E $0 + 5*** 5E $1 − RC ( k = > ou d = *$154 ) = × 5** = 6 $*F + 5*** E*0 $5> − RC ( k = 1 ou d = *$50 ) = × 5** = E* $F5 + 5*** − RC ( k =  ou d = 4) =

− RC (k = 6 ou d = *$*) =

E0>$05

× 5** 5** = E0$4F+ 5*** EE EE$E − RC (k = 5ou d = *) = × 5** = EE$+ 5***

$2$>$ Tamisats commulés − ! 4 ( k =  ou d = 4) = 5**+ − >$5E+ = E4$5+ − ! 6$4 ( k = F ou d = 6$4) = 5**+ − 66$*+ = FF$E6+ − ! 5$64 (k = 0 ou d = 5$64) = 5**+ − >E$*5+ = 4*$EE+ − ! *$01 (k = 4 ou d = *$01) = 5**+ − 0E$0+ = 1*$16+ − ! *$154 (k = > ou d = *$154) = 5**+ − 6$*F+ = 5F$E1+ − ! *$50 ( k = 1 ou d = *$50) = 5**+ − E*$F5+ = E$6E+ − ! *$* ( k = 6 ou d = *$*) = 5**+ − E0$4F+ = 1$>1+ − ! * (k = 5 ou d = *) = 5**+ − EE$+ = *$56+

$2$4$ 7odule de finesse " =

∑ R(k )

5** comme R( k = *$50) = E*$F5+

R( k * 01)

0E 0+

o# k = *$50 − *$154 − *$01 − 5$64 − 6$4 − 4 "

R( k = *$154) = 6$*F+ R( k 5 64)

>E *5+









&

m-1 @ 0*6 % La masse de tamis dont le diamètre est mm

&

m-> @ 0* % La masse de tamis dont le diamètre est 56$4mm

&

m-4 @ 06E % La masse de tamis dont le diamètre est 50mm

&

m-0 @ 4F % La masse de tamis dont le diamètre est 6*mm

&

m-F @ 4E> % La masse de tamis dont le diamètre est 64mm

&

m- @ 0*F % La masse de tamis dont le diamètre est 15$4mm

&

7-*@ 0>6 % La masse de gravier avec tamis dont le diamètre est *mm

&

7-5@ F>* % La masse de gravier avec tamis dont le diamètre est 6$4mm

&

7-6 @ 5>45 % La masse de gravier avec tamis dont le diamètre est 4mm

&

7-1 @ 6>4F % La masse de gravier avec tamis dont le diamètre est mm

&

7-> @ 5046 % La masse de gravier avec tamis dont le diamètre est 56$4mm

&

7-4 @ 54** % La masse de gravier avec tamis dont le diamètre est 50mm

&

7-0 @ F>1 % La masse de gravier avec tamis dont le diamètre est 6*mm

&

7-F @ 4E> % La masse de gravier avec tamis dont le diamètre est 64mm

&

7- @ 0*F % La masse de gravier avec tamis dont le diamètre est 15$4mm

$J$5$ ?efus patiel en g &

aK* @ 7* A m* @ 0>6 A >1E @ 6*1g

&

a-5 @ 75 A m5 @ F>* A 064 @ 554g

&

a-6 @ 76 A m6 @ 5>45 A F** @ F45g

&

a-1 @ 71 A m1 @ 6>4F A 0*6 @ 544g

&

a-> @ 7> A m> @ 5046 A 0* @ 5*>>g

&

a-4 @ 74 A m4 @ 54** A 06E @ F5g

&

a-0 @ 70 A m0 @ F>1 A 4F @ 540g

&

a-F @ 7F A mF @ 4E> A 4E> @ *g







Institut de Te Technologie chnologie du Cambodge − RC (k = E ou d = 15$4) = * − RC (k =  ou d = 64) = * + * = * − RC (k = F ou d = 6*) = * + 54 540 0 = 54 540 0 g − RC (k = 0 ou d = 50) = 54 540 0 + F F5 5 = 5*6F g − RC (k = 4 ou d = 56$4) = 5*6F + 5*>> = 6*F5 g − RC (k = > ou d = ) = 6*F5 + 544 = 1E60 g − RC (k = 1 ou d = 4) = 1E60 + F4 F45 5 = >0FF g − RC (k = 6 ou d = 6$4) = >0FF + 55 554 4 = >FE6 g − RC (k = 5 ou d = *) = >FE6 + 6* 6*1 1 = >EE4 g

$J$1$ $ J$1$ ?efus commulés en + * × 5** = * $** + 4*** * − RC ( k =  ou d = 64) = × 5** = *$** + 4*** 540 − RC ( k = F ou d = 6* ) = × 5** = 1 $56 + 4*** 5*6F − RC ( k = 0 ou d = 50 ) = × 5** = 6* $40 + 4*** 6*F5 − RC ( k = 4 ou d = 56 $4) = × 5** = >5 $>0 + 4*** 1E60 − RC ( k = > ou d = ) = × 5** = F $0* + 4*** >0FF − RC ( k = 1 ou d = 4) = × 5** = E1 $01 + 4*** >FE6 − RC ( k = 6 ou d = 6$4) = × 5** = E4 $E> + 4*** >EE4 − RC ( k = 5 ou d = *) = × 5** = EE $E* + 4*** − RC ( k = E ou d = 15 $4) =

$J$>$ Tamisats commulés − ! 15$4 ( k =  ou d = 15$4) = 5**+ − *$**+ = 5**+ − ! ( k =  ou d = 64) = 5**+ − * **+ = 5**+










Institut de Te Technologie chnologie du Cambodge " =


∑ R(k )

o# k = *$50 − *$154 − *$01 − 5$64 − 6$4 − 4 − 5* − 6* − >* − * 5** 5** comme R(k = *$50) = 5**+ " R(k = *$154) = 5** 5**+ R(k = *$01) = 5**+

"

R(k = 5$64) = 5** 5**+

R(k = 6$4) = E4$E>+

"

R(k = 4) = E1$01+

R(k = 5*) = 0*+

"

R(k = 6*) = 1$56+

R(k = >*) = *$**+

"

R(k = *) = *$**+

⇒

" =

5** + 5** + 5** + 5** + E4$E> + E1$01 + 0* + 1$56 =

0$46

5**

?ema!ue % 9n obtient ?(:@5*)@0*+ selon la courbe granulométri!ue au ci&dessous$

*I. T"#(e"u de r!u(t"t *I.1. S"#(e T"#(e"u 12 E!!"i du !"#(e Tamis en (mm) 5

2.5 1.25 0.63 0.315 0.16

Mass de tamis en (g)

Masse de tamis avec sable (g)

Masse de sable dans le tamis

Refus cumulé (g)

Refus cumulé (%)

Tamisat cumulé (%)

F**$6 061$4 404$F6 416$4F >1$>1 >4F$0

F>6$5F *6$6 1>$F6 F1E$*> 0*F$6 4>>$5F

>5$E 5F$F 60E 6*0$>F 561$FF 0$15

>5$E 66*$4E >E$4E 0E0$*0 5E$1 E*0$5>

>$5E 66$* >E$*5 0E$0 6$*F E*$F5

E4$5 FF$E6 4*$EE 1*$16 5F$E1 E$6E

Module de finesse

1$5F









&

 % Intersection de la ligne de tamisat cumulé en 4+ avec la courbe du gravier  $ & J % ,oint de l-ordonnée 5**+  9 % ,oint origine  %(  4* − $ + k ) 6 9u : @ 1 % gravier concass é & '  5  béton (tau* de fe""aillage+0'g,m 3). '  béton (tau* de fe""aillage-0'g,m 3) &   le diam/t"e du g"avie" le lus g"and.

*II. $onc(u!ion & & &

&

la classe classe du du sable sable étudi étudiéé est de *>$ *>$1 1 et celle celle du gravie gravierr est de E$5 E$561 61$>1 $>1$$ la cour courbe be gran granul ulom omét étri! ri!ue ue du sabl sablee donné donné a pour pour la forme forme de modèle modèle de la cour courbe be 1 représenté dans la figure >$ ce !ui donne sa courbe granulométri!ue vient continue$ Motre Motre sable sable étudi étudiéé (6$ (6$ B 7f B 1$6) 1$6) est un un sable sable corres correspon pond d ' des des sable sable ' utili utiliser ser pour pour la recherche de résistance élevée" mais on aura" en général" une moins bonne ouvrabilité et des ris!ues de ségrégation$ Cet Cet essai essai est impor importa tant nt car il nous nous perm permet et de savoi savoirr les pourc pourcen entag tages es du sable sable et du 1 gravier pour faire le béton d-un m $



1-Analyse granulometrique de sable+gravier.doc

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