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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 nce!!"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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#$ $%ronom&tre prci!e ' 1! pr&! /lle permet de déterminer la durée de la vibration de la machine . Dans l-essai l-on utilise la téléphone come chronomètre$
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
7atériaux de construction
,age6 ,age 6
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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 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"ctri!tique $"r"ctri !tique de cour#e cou r#e 0r"nu(omtrique 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$
7atériaux de construction
,age0 ,age 0
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5
1 6
>
Le! Mod&(e! de cour#e 0r"nu(omtrique .
$("!!e! 0r"nu("ire!
Il existe six classes granulaires principaux caractérisées par les dimensions extrmes 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
dD
avec d ≥ 5mm et D ≤ 564mm"
& les ballasts
dD
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
&
m> @ 416$4F % La masse de tamis dont le diamètre est *$01mm
&
m4 @ 404$F6 % La masse de tamis dont le diamètre est 5$64mm
&
m0 @ 061$4* % La masse de tamis dont le diamètre est 6$4mm
&
mF @ F**$6 % La masse de tamis dont le diamètre est 4mm
7atériaux de construction
,ageF ,age F
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&
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>$65g
&
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> $65 = EE $E
$2$1$ $ 2$1$ ?efus commulés en + 7atériaux de construction
,age ,age
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>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+
o# k = *$50 − *$154 − *$01 − 5$64 − 6$4 − 4 "
R( k = *$154) = 6$*F+
R( k = *$01) = 0E$0+
"
R( k = 5$64) = >E$*5+
R( k = 6$4) = 66$*+
"
R( k = 4) = >$5E+
⇒ " =
E*$F5 + 6$*F + 0E$0 + >E$*5 + 66$* + >$5E 5**
= 1$5F
*.B. $"(cu( pour (e 0r")ier &
m-*@ >1E % La masse de tamis dont le diamètre est *mm
&
m-5@ 064 % La masse de tamis dont dont le diamètre est 6$4mm
&
m-6 @ F** % La masse de tamis dont le diamètre est 4mm
7atériaux de construction
,ageE ,age E
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Département de Génie Civil
&
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 @ 4F % 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 @ 544g
&
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 4F @ 540g
&
a-F @ 7F A mF @ 4E> A 4E> @ *g
&
a- @ 7- A m- @0*F A 0*F @ *g
$J$6$ ?efus commulés en g
7atériaux de construction
,age5* ,age 5*
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− 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 + 544 = 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**+ − ! 64 ( k = ou d = 64) = 5**+ − *$**+ = 5**+ − ! 6* (k = F ou d = 6*) = 5**+ − 1$56+ = E0$+ − ! 50 ( k = 0 ou d = 50) = 5**+ − 6*$40+ = FE$>>+
− ! 56$4 ( k = 4 ou d = 56$4) = 5** + − >5$>0+ = 4$4>+ − ! (k = > ou d = ) = 5** + − F$0*+ = 65$>*+ − ! 4 ( k = 1 ou d = 4) = 5** + − E1$01+ = 0$1F+ − ! 6$4 ( k = 6 ou d = 6$4) = 5**+ − E4$E>+ = >$*0+ − ! * ( k = 5 ou d = *) = 5**+ − EE$E*+ = *$5*+
$J$4$ 7odule de finesse
7atériaux de construction
,age55 ,age 55
Institut de Te Technologie chnologie du Cambodge " =
Département de Génie Civil
∑ 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 0.0 !ond
Mass de tamis en (g)
Masse de tamis avec sable (g)
Masse de sable dans le tamis
Refus cumulé (g)
Refus cumulé (%)
Tamisat cumulé (%)
Module de finesse
F**$6 061$4 404$F6 416$4F >1$>1 >4F$0 >46$F0 11*$>6E
F>6$5F *6$6 1>$F6 F1E$*> 0*F$6 4>>$5F 455$61 10>$F5
>5$E 5F$F 60E 6*0$>F 561$FF 0$15 4$>F 1>$65
>5$E 66*$4E >E$4E 0E0$*0 5E$1 E*0$5> E0>$05 EE$E
>$5E 66$* >E$*5 0E$0 6$*F E*$F5 E0$4F 5**$**
E4$5 FF$E6 4*$EE 1*$16 5F$E1 E$6E 1$>1 *$**
1$5F
*I.3. Gr")ier T"#(e"u 32 E!!"i du 0r")ier Tamis en (mm) 31.5
Mass de tamis en (g) 60#
25
5$
20
Masse de tamis avec g"avie"(g)
Masse de g"avie" dans le tamis
60#
0
Refus cumulé (g) 0
Refus cumulé (%) 0.00
Tamisat cumulé (%) 100.00
5$
0
0
0.00
100.00
5#
#3
156
156
3.12
$6.
16
62$
1500
#1
102#
20.56
#$.
12.5
60
1652
10
20#1
1.6
5.5
602
25#
155
3$26
#.60
21.0
5
#00
151
#51
6##
$3.63
6.3#
2.5
625
#0
115
#$2
$5.$
.06
2
3$
62
203
$$5
100.00
0.00
Module de finesse
0$46
,our la courbe granulométri!ue au ci A dessous" on sait !ue % & / % Intersection de la ligne de tamisat cumulé en E4+ avec l a courbe du sable
7atériaux de construction
,age56 ,age 56
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&
% 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$561 61$>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 $
7atériaux de construction
,age51 ,age 51
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