TP N1 Analyse Granulometrique [PDF]

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Département Génie Civil GC1 Série N°1 : Les propriétés physiques des granulats

TP N°1 : Analyse Granulométrique par tamisage Introduction :

I.

Les granulats utilisés dans le domaine de bâtiment et de génie civil sont des matériaux roulés ou concassés d’origine naturelle ou artificielle, de dimension comprise entre 0 et 80 mm. Ils ne sont généralement pas constitués par des éléments de tailles égales mais par un ensemble de grain de taille variées se répartissent en deux limites : la plus petite (d) et la plus grande (D) dimension en mm.

But :

II.

Déterminer les dimensions des grains Déterminer les proportions de grains de même dimension

 

Principe :

III.

La granulométrie ou analyse granulométrique consiste à fractionner des granulats au moyen d’une colonne de tamis dont les dimensions des mailles sont normalisées et décroissantes du haut vers le bas entre 80mm et 0.063mm. On appelle tamisât ou passant l’ensemble des grains qui passent à travers le tamis, et refus l’ensemble des grains qui sont retenus sur le tamis.

IV.

Matériels utilisés     

Une machine à tamiser Une série de tamis d’ouverture de mailles normalisées Des récipients en plastique Balance Etuve

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Les valeurs nominales des tamis, donné par l’ouverture des tamis sont les suivantes : 0.08 – 0.100 – 0.125 – 0.160 – 0.200 – 0.250 – 0.315 – 0.40 – 0.50 – 0.63 – 0.80 – 1.00 – 1.25 – 1.60 – 2.00 – 2.50 – 3.15 – 4.00 – 5.00 – 6.30 – 8 – 10 – 12.5 – 16 – 20 – 25 – 31.5 – 40 – 50 – 63 – 80. Chaque tamis est désigné par un numéro de module présenté dans le tableau suivant :

V. VI.

Matériaux utilisés

o Graviers sec o Sable sec

Mode opératoire

a) Préparation de l’échantillon : il faut que l’échantillon analysé soit

sec (séché dans une étuve à 105°C. La masse de l’échantillon à prélever, M doit être dans la plage : 0,2dM < M < 0,6xdM Cette plage est exprimée en fonction de d M (diamètre en mm des grains les plus gros) Exécution de l’essai : 2 TP N°1

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Le matériaux doit être séché à l’étuve à une température maximale de 105 °C. Les tamis sont emboîtés les uns contre les autre dans un ordre croissant des ouvertures avec un fond étanche pour récupérer les fillers et un couvercle en haut de la colonne pour éviter toute perte de sable pendant l’opération de tamisage. Le matériau est versé en haut de la colonne de tamis qui est mise en vibration par la tamiseuse électrique. Le poids de matériau passant à travers un tamis donné est appelé tamisât, et le poids de matériau retenu par le même tamis est appelé refus. .Le temps de tamisage varie avec le type de machine mais dépend aussi de la charge de matériau présente sur le tamis et de son ouverture (on prend environ 5mn). Toute fois, on considère que le tamisage est terminé lorsque le refus ne varie plus de plus de 1 % entre deux séquences de vibrations de la tamiseuse. Dans ce cas ; les refus au niveau des différents tamis sont pesés et on désigne par :R1 Le refus cumulé du premier tamis qui est la masse du refus du premier tamis. R2 Le refus cumulé du deuxième tamis qui est la masse du refus du tamis inférieur avec le refus cumulé précédent. Ri Le refus cumulé du tamis i qui est la masse du refus du tamis i avec le refus cumulé précédent. Cette opération est poursuivie pour tous les tamis de la colonne pris dans un ordre décroissant ; la masse du matériau présent sur le fond de la colonne est également pesée. Le refus cumulé à la base des tamis ainsi que le fond des tamis (fillers) doit coïncider avec le poids de l’échantillon. La perte éventuelle de matériau pendant l’opération de tamisage ne doit pas excéder plus de 2 % du poids de l’échantillon.

b) Travail demandé 3 TP N°1

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1) Faire l’analyse granulométrique de l’échantillon étudié suivant les étapes cités précédemment. 2) Etablir un tableau permettant de déterminer pour chaque tamis le % des refus

cumulés

et

en

déduire

le

%

des

tamisât

cumulés.

3) Tracer les courbes granulométriques : Il suffit de porter les divers pourcentages des tamisats cumulés sur une feuille semi-logarithmique : • en abscisse : les dimensions des mailles, échelle logarithmique • en ordonnée : les pourcentages sur une échelle arithmétique. • La courbe doit être tracée de manière continue. 4) Interpréter les courbes : La forme de la courbe granulométrique obtenue apporte les renseignements suivants : • Les dimensions d et D du granulat, • La plus ou moins grande proportion d'éléments fins, • La continuité ou la discontinuité de la granularité Exemples :

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5) Calculer les paramètres caractéristiques de la courbe granulométrique : a- Coefficient d’uniformité Cu : il est défini par le rapport Cu = d60/d10 . d60, d10 : dimensions des tamis à travers lesquelles passent respectivement 10% et 60% de tamisât cumulé. b-

Coefficient de courbure Cc : il est défini par le rapport : 2

Cc = (d30) /(d10Xd60). 5 TP N°1

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6) Calculer le module de finesse (Mf) de l’échantillon correspondant. Par définition, Mf est le centième (1/100) de la somme des refus cumulés des tamis 0.16, 0.315, 0.63, 1.25, 2.5 et 5mm. Lorsque MF est compris entre : • 1.8 et 2.2 : le sable est à majorité de grains fins, ce qui nécessite une augmentation du dosage en eau. • 2.2 et 2.8 : on est en présence d’un sable préférentiel, • 2.8 et 3.3 : le sable manque de fins, il est un peu grossier. Il donnera des bétons résistants mais moins maniables.

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