DETERMINATION DE LA COURBE GRANULOMETRIQUE A PARTIR DES PARAMETRES CARACTERISANT CARACT ERISANT L’ECRASEMENT DES GRAINS Kahina DAHOUMANE DAHOUMANE et Bachir MELBOUCI MELBOUCI Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou Laboratoire Laboratoire Géo-matériaux Géo-matériaux Environnement Environnement et et Aménagement Aménagement Email : k_dahoumane@y
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RESUME
La détermination de la l a résistance à l'écrasement l'écrasement des matériaux granulaires est très importante pour comprendre leur comportement dans le domaine du génie civil. En effet, cet écrasement est influencé par les dimensions de l'échantillon, sa densité, la contrainte appliquée, la taille et la forme des grains. Ces difficultés peuvent être surmontées en développant un modèle mathématique, basé essentiellement sur les propriétés du matériau, telles que la taille des grains, le coefficient de courbure (Cc), le coeff icient icient d’uniformité d’uniformité (Cu), le coefficient d’écrasement (B 10 ) et la contrainte normale appliquée (σ ). ce faire, une série d’essais a d’essais a été menée sur le matériau granulaire grès i Pour ce faire, de classes granulaires (3,15/5), (5/8) et (3,15/8) aux essais de cisaillement direct à la boite de Casagrande. Les résultats résultats ont été utilisés pour développer développer le modèle et une formulation, permettant de déterminer le taux d’écrasement des grains , a été proposée à partir des caractéristiques caractéristiques des courbes granulométriques obtenues après les essais de cisaillement. M OTS CLES : Grès / Granulométrie / Caractéristiques / Cisaillement / Ecrasement.
ABSTRACT
The determining of the crushing strength of granular materials is very important to understand their behavior in the field of civil engineering. Indeed, this crash is influenced by the dimensions of the sample, its density, the applied stress, the grain’s size and shape. These difficulties can be overcome by developing a mathematical model, based mainly on the propertie’s material propertie’s material such as grain size, the curvature’s coefficient (Cc), the uniformity’s coefficient ( Cu), Cu), crushing coefficient (B10 ) and the applied normal stress ( σ σi). i ). To do this, a serie of shear tests was conducted on sandstone granular classes (3.15 / 5) (5/8) (3.15 / 8). The results were used to develop the model and a formulation which determine the rate of the crushing grains was proposed from the characteristics of the grain size distribution curves obtained after shear tests.
KE YWORDS: Sandstone Sandstone / Granu lome lometr tr y / Char ac acte teri ri stics / Shear Shear / Cru shi ng.
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1. INTRODUCTION
Les matériaux granulaires sont universellement
se manifeste et quels sont les paramètres et les
répandus dans la nature et entrent dans de
facteurs permettant de quantifier cette rupture.
nombreux domaines de l'activité humaine ; ils sont omniprésents sous bien des formes et des
2.1. Ecrasement des grains selon différents
tailles différentes dans notre environnement.
auteurs
La maitrise de ces matériaux granulaires, passe
Différentes classifications de la rupture des
par la caractérisation de ses granulats. Ces
grains ont été proposées :
derniers font partie des structures de génie civil
2.1.1.
tels que : les barrages, les fondations, les
d’écrasement,
subissent qui
un
1-Rupture des aspérités.
phénomène
engendre
selon
de ruptures des grains (fig. 1):
notamment le cisaillement ou le tassement, les sol
grains
Ramamurthy en 1969, a proposé quatre modes
Dans des conditions environnementales dures,
du
des
(Ramamurthy, 1969) [1]
chaussées … etc.
grains
Ecrasement
2-Cisaillement des aspérités.
leurs
3-Rupture des angularités.
fragmentations sous différents aspects. Ce qui
4-Le fendage des grains de sol.
provoque une modification de la granulométrie (dimension, forme) des grains et de la porosité de ces matériaux, induisant alors une variation de
leurs
caractéristiques
physiques
et
mécaniques. Le pourcentage de dégradation des
grains,
dépend
de
la
composition
minéralogique, de leur dureté et de leur composition chimique. Ce travail a pour objectif de déterminer la Figure 1: Différents types de rupture des grains [1].
courbe granulométrique à partir des paramètres caractérisant l’écrasement des grains.
2.1.2. Ecrasement des grains selon (Guyon 2. LE PHENOMENE D’ECRASEMENT
et Troadec, 1994) [2]
DES GRAINS
Guyon et Troadec (1994) ont classé la rupture
Les grains du sol peuvent subir un phénomène
des grains selon trois modes : la fracture,
de ru pture ou d’écrasement sous des effets de
l’écaillage et l’abrasion (fig. 2).
cisaillement, de compression ou de tassement.
La fracture : un grain se casse pour en donner
Ce phénomène a été mis en évidence par
de nouveaux de tailles sensiblement égales et
plusieurs études qui ont permis de comprendre
inférieures à la taille du grain original.
comment le phénomène de rupture des grains
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L’écaillage (ou l’attrition) : un grain se casse
fait, tous les paramètres sont déterminés à
pour donner un grain de taille un peu inférieure
partir de l’évolution de la taille des grains
et plusieurs de plus petite taille.
avant et après essai. On s’intéressera aux deux
L’abrasion : le résultat est un grain ayant
paramètres caractérisant l’écrasement Cu et B10
sensiblement la même taille que le grain
original avec une production de particules de
Le coefficient d’uniformité est
défini par l’équation 1:
taille très fines.
D60 : diamètre du tamis qui correspond à un tamisât de 60% D10 : diamètre du tamis qui correspond à un tamisât de 10% Ce
coefficient
de
savoir
si
la
granulométrie est étalée (Cu>2) ou serrée
Figure 2: Différents modes de rupture des grains [2].
(Cu
