Chapitre III : Les granulats

Chapitre III : Les granulats
Objectifs :
-
Classer les granulats.
Connaitre les principales propriétés des granulats et appréhender leurs importances dans
la conception d’un béton de qualité.
3.1. Définition
3.2. Intérêt des granulats dans le béton :
3.3. Classification des granulats :
3.4 Module de finesse du sable « MF » :
3.5 Propreté du sable (Equivalent de sable) ES:
3.6 Le gravier :
3.6-1 La propreté :
3.6.2 Résistances mécaniques :
a- Coefficient Los Angeles : (fragmentation par choc et Usure par frottement)
b- Essais de micro-Deval (Usure par frottements)
1. Définition
Les granulats constituent le squelette du béton et ils représentent, environ 80 % du poids total du
béton. Ils sont constitués de Sables (Gros et Fin) et de gravier. Cependant, les granulats doivent
satisfaire à certaines exigences de qualité pour qu’ils soient utilisés dans le béton.
2. Intérêt des granulats dans le béton :
-
Intérêt économique : Diminution de la quantité de liant (ciment et addition)
-
Intérêt technique : Limitent les variations dimensionnelles dans le béton (les granulats sont
plus rigide que la pâte de ciment)
3. Classification des granulats :
Un granulat est caractérisé du point de vue granulaire par sa classe d/D. Selon la norme NF P 18-101



Les fines
0/D avec D ≤ 0,08 mm,
Les sables
0/D avec D ≤ 6,3 mm,
Les gravillons d/D avec d ≥ 2 mm et D ≤ 31,5 mm,
3.1 Granulométrie :
Il est supposé que les étudiants de 3 eme année sont dans la mesure de tracer une courbe
granulométrique d’un granulat.
Les courbes granulométriques apportent les renseignements suivant :



Les limites d et D du granulat en question (sable, gravier,..)
La proportion d'éléments fins; sable normal, sable fin ou sable grossier)
La continuité ou la discontinuité de la granularité; la discontinuité n’affect pas la résistance du
béton mais affect l’ouvrabilité du béton.
4 - Module de finesse du sable « MF » :
Exemple :
Maille (mm)
Refus
Refus cumulés
Refus cumulés (%)
6
5
4
3.15
2.5
1.25
0. 63
0.315
0.16
0.08
0
2
3
2
6
56
527
385
17
2
0
2
5
7
13
69
596
971
998
1000
0
0.2
0.5
0.7
1.3
6.9
59.6
97.1
99.8
100
MF = (99.8 + 97.1 + 59.6 + 6.9 + 1.3 + 0.2)/100 = 2,65 (Sable normal)
Pour le béton (norme)
Sable Fin : MF = 1,8
1,8 ≥ MF ≥ 3,2
Sable optimal : MF = 2,2 à 2,8
4.2 Corrections d’un sable
MF1 module de finesse du sable S1
Sable Grossier : MF = 3,2
Tamisas cumulé
(%)
100
99.8
99.5
99.3
98.7
93.1
40.4
2.9
0.2
0
MF2 module de finesse du sable S2
MF module de finesse finale.
Proportion du Sable S1 (%).
Proportion du Sable S1 (%)
Avec MF1 > MF > MF2
5- Propreté du sable (Equivalent de sable) ES:
Esv Visuel
Esp : au piston
Interprétation des valeurs
ESv < 65
ESp < 60
Sable argileux ; à rejeter pour des bétons de qualité
65≤ ESv < 75
60 ≤ ESp < 70
Sable légèrement argileux ; admissible pour des bétons de
qualité courante
75 ≤ ESv < 85
70 ≤ ESp < 80
Sable propre à faible pourcentage de fines argileuses ;
convenant parfaitement pour des bétons de qualité.
ESv ≥ 85
ESp ≥ 80
Sable très propre : risque d’un défaut de plasticité du béton
6- Le gravier :
6-1 La propreté :
Particules fines (argileuse ou poussière)  mauvaise adhérence entre les granulats et la pâte de
ciment  mauvaise résistance et faible ouvrabilité
Propreté superficielle « P » = Élément fin (≤0,5 mm) < 1.5%
6.2 Résistances mécaniques :
a- Coefficient Los Angeles : (fragmentation par choc et Usure par frottement)
 Introduire l’échantillon (M=5000 g) avec le charge de boulets (Diamètre important)  500
rotations (30 à 33 tours/min).
 Mesurer la masse « m » d’élément < 1,6 mm.
 Coefficient de Los Angeles « LA » :
Pour un bon béton une valeur max de LA=30 est demandée
b- Essais de micro-Deval (Usure par frottements)
 Introduire l’échantillon (M=500 g) avec le charge abrasive (boules de 11 mm)  Rotations
pendant 2 h (100 tours/min)
 Mesurer la masse « m » d’élément < 1,6 mm.
Coefficient de Micro-Deval « MD » :
Intérêt :
Une bonne résistance du granulat permet d’éviter des modifications de la granularité lors du
malaxage et du transport  Eviter de modifier les propriétés du béton (de résistance et
d’ouvrabilité).