Essai D'équivalent de Sable [PDF]

Zitiervorschau

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4. 4.Essai Essaid’équivalent d’équivalentde desable sable *** ***NF NFPP18-598 18-598*** *** 1. But de l'essai La mesure de l’équivalent de sable a l’avantage d’être réalisable sur le chantier et a pour but de permettre de mesurer la propreté d´un sable. Cet essai est effectué sur la fraction d´un granulat passant au tamis à mailles carrées de 5 mm. Il rend compte globalement de la quantité et de la qualité des éléments fins, en exprimant un rapport conventionnel volumétrique entre les éléments sableux qui sédimentent et les éléments fins qui floculent.

2. PRINCIPE

 L’essai est effectué sur la fraction 0/5 mm du matériau à étudier. Le tamisage se fait par voie humide afin de ne pas perdre d’éléments fins.  On lave l échantillon, selon un processus normalisé et on mesure les éléments suivants : – hauteur h1 : sable propre + éléments fins _ hauteur h2 : sable propre seulement .  On en déduit l’équivalent de sable qui, par convention est (figure 4.1) :

ES  h2 100

h

 Selon que la hauteur1 h2 est mesurée visuellement ou à l’aide d’un piston, on détermine ESV (équivalent de sable visuel) ou ES (équivalent de sable au piston).

h1 h2

 Les conditions opératoires ont une influence importante sur le résultat il convient donc de suivre celles-ci scrupuleusement. Figure 4.1 : Définition de l’équivalent L’essai est effectue sur 120 g de grains secs. Il est préférable de sable d’utiliser un échantillon humide, ce qui évite de perdre les éléments fins du sol.  Apres détermination de la teneur en eau du sol w. on pèse un échantillon humide de masse égale à 120 (1 + w) grammes.

3. Produits utilisés  La solution lavante utilisée permet de séparer les éléments fins argileux et en provoque la floculation.  Celle-ci est préparée à partir d’une solution concentrée dont la composition est la suivante : - 111 g de chlorure de calcium anhydre (à 1 g près) - 480 g de glycérine à 99 % de glycérol de qualité pharmaceutique (à 5 g près) - 12 à 13 g de solution aqueuse à 40 % en volume de formaldéhyde de qualité pharmaceutique o La solution concentrée est stockée en doses de 125 cm3 dans des flacons en polyéthylène. On peut trouver cette solution concentrée dans le commerce spécialisé. o La solution lavante, utilisé dans l’essai, s’obtient une dose de 125 cm3 de solution concentrée dans 5l d’eau déminéralisée. Celle-ci se conserve pendant 2 à 4 semaines.

4. Equipement utilisé

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 Ce matériel est décrit de manière très précise dans la norme NF P 18-598. Les éléments principaux sont indiqués et représentés sur la figure 4.2, il s'agit de : 1. éprouvettes en plexiglas avec deux traits repères, et leur bouchon. 2. entonnoir pour introduction du sable. 3. bonbonne de 5 l pour la solution lavante avec son bouchon, le siphon et tube souple de 1,5 m. 4. tube laveur métallique plongent. 5. machine agitatrice (photo 4.1). 6. réglet métallique pour la mesure des hauteurs de sable et floculat. 7. piston taré à masse coulissante de 1 kg pour la mesure de ES.

Photo 4.1: machine agitatrice

5. Conduite de l’essai  Le matériel et le sable tamisé à 5 mm étant préparés, on effectue les opérations dans l’ordre suivant (figure 4.3): 1. la solution lavante est placée dans une bonbonne de 5 l située à 1 m au-dessus du fond des éprouvettes, dispositif siphonique est amorcé et il est relié au tube laveur. 2. on dispose de deux éprouvettes propres pour chaque sable étudie et on prendra la moyenne des 2 résultats obtenus. 3. Remplir les éprouvettes avec la solution lavante jusqu’au premier trait. 4. Verser la quantité de sable voulue en veillant à éliminer les bulles d’air laisser reposer 10 min. 5. boucher les éprouvettes et les agiter : mouvement rectiligne et horizontal de 20 cm d’amplitude, 90 allers et retours en 30 s (effectués de manière automatique par la machine). 6. laver et remplir les éprouvettes, avec le tube laveur. Pour cela rincer le bouchon au-dessus de l’éprouvettes, faire descendre le tube laveur en le faisant tourner entre les doigts : on lave ainsi les parois intérieures de l’éprouvette, laver le sable en faisant descendre et remonter lentement le tube laveur dans la masse du sable pour faire remonter les particules fines dans la solution supérieur. 7. sortir le tube laveur (et fermer le robinet) lorsque le niveau du liquide atteint le trait supérieur puis laisser reposer 20 min en évitant toute vibration. La tolérance sur le temps de repos est faible (plus ou moins 10 s), car la hauteur du floculat dépend fortement de celui-ci. 8. mesurer à vue les hauteurs h1 et h’2 (figure 4.4). La mesure de h’2 n’est pas toujours aisée et l’équivalent de sable ESV qui ne résulté est donc entaché d’incertitude. Ceci conduit à procéder de manière plus précise pour déterminer l’équivalent de sable ES. En utilisant la méthode de la mesure au piston selon le mode opératoire suivant. 9. descendre lentement le piston taré dans le liquide à travers le floculat, le manchon prenant appui sur le bord supérieur de l’éprouvette, et l’immobilisée au contact du sable, mesurer h2 .  Ces opérations sont identiques pour les deux éprouvettes réalisées sur chaque sable, les mesures h1, h’2 ,h2 doivent être faites avec la précision du millimètre.

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h2

h1 h'2

ES

Figure 4.3: Ensemble du processus de l'essai de l'équivalent de sable Figure 4.2 : Les éléments principaux de l'équipement de l'essai l’équivalent de sable

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6. Expression des résultats :  Les trois hauteurs h1, h’2 ,h2 permettent de calculer l'équivalent de sable visuel ESV et l’équivalent de sable au piston ES (figure 4.4). '

ESV  h2  100

h2

h ES  h2 100 h1 1

‫و‬ ‫ و‬h h'2 ‫ و‬2 ‫و‬ Mesure Mesure de la ‫ و‬de la hauteur au piston hauteur à vue ‫و‬ ‫و‬ Figure 4.4 : Mesure des hauteurs‫ و‬à vue et au piston ‫و‬ ‫و‬ ‫و‬ ‫و‬ 7. Interprétation des résultats : ‫و‬ ‫و‬ • Théoriquement, les limites extrêmes des valeurs de E.S seraient : ‫و‬ ‫و‬  pour le sable pur (pas de floculat) : h1 = h2, ES = 100% ‫و‬  pour l’argile pure (pas de dépôt de sable) : h1 = 0, ES‫ = و‬0% ‫و‬ • pour certains bétons, les valeurs exigées pour l’équivalent ‫و‬de sable sont respectivement : ‫و‬  ESV ≥ 80, valeur ramenée à 75 pour les sables broyés ou concassés ; ‫و‬  ES ≥ 75, valeur ramenée à 70 pour les sables broyés ou concassés ; ‫و‬ ‫و‬ Sur un plan pratique et comparatif, on peut estimer que: ‫و‬ h1

E.S visuel < 65 ou un E.S piston < à 60, correspond à un sable argileux présentant des risques de retrait ou de gonflement et devant être rejeté pour l’exécution d’un béton de qualité. Un sable pour lequel on a un 65  E.S visuel < 75 est très légèrement argileux mais permet la réalisation de béton de qualité courante pouvant présenter un retrait légèrement plus fort. Les sables dont 75  E.S visuel < 85 (ou 70  E.S piston < 80 ) conviennent parfaitement pour des bétons de haute qualité. Enfin, pour les sables présentant des valeurs supérieures, signe d’un manque presque total de fines argileuses, on peut craindre un défaut de plasticité du béton qui devra être compensé, de préférence, sans majoration de E/C.

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Laboratoire des matériaux de construction

RAPPORT D’ESSAI

ESSAI D’EQUIVALENT DE SABLE Date

Niveau

Les membres de l’équipe

TP №

Groupe

1………………………..

2. ……………………….

Norme

Provenance

3. ……………………….

4. ……………………….

1. But : ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………

2. Intérêt en génie civil   : ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……

3. Résultats: Désignation

Echantillon 1

Prise d’essai

1

HAUTEUR DU FLOCULAT

h1 (cm)

HAUTEUR DU SEDIMENT AU PISTON

h2 (cm)

HAUTEUR DU SEDIMENT A VUE

2

Echantillon 2 1

2

h’2 (cm)

EQUIVALENT DE SABLE (ESV) SUR PRISE D'ESSAI EQUIVALENT DE SABLE (ESV) SUR ECHANTILLON EQUIVALENT DE SABLE (ES) SUR PRISE D'ESSAI EQUIVALENT DE SABLE (ES) SUR ECHANTILLON

4. Interprétation des Résultats : ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………

5. Conclusion ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………