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\ 1 '( r J' 1.: i !J 1 " I,:~ . " f" L\ " , -, , -, r' -, -,, 1 '. REPUBLIQUE DU SENEGAL UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP DE DAKAR ECOLE POLYTECHNIQUE DE TRIES DEPARTEMENT DE GENIE CNIL Ge. ();l'43 PROJET DE FIN D'ÉTUDFS EN VUE DE L'OBTENTION DU DIPLÔME D'INGÉNIEUR DE CONCEPTION TITRE: ETUDE DE L'UTILISATION DES GRANULATS DE TYPE SILEXlTE EN GÉOTECHNIQUE ROUTIÈRE (NOTAMMENT EN COUCHES DE BASE ET REVÊTEMENT DES COUCHES DE CHAUSSÊES). ", AUTEUR : Maïmouna SIDIBÉ '. DIRECTEUR : M. Ismaï1a GUÈYE CO-DIRECTEUR : Massamba DIÈNE DIRECTEUR EXTERNE: Youssouf SAKHO , DATE :Lundi 17 juillet 1995 ,( , \ 1 , , ~ 1. ..(;0 Dédicaces fl'lIT flJ grâce tU tDItEV u lœd puW""" d tk SOJI ilItutr. I"op/iiù ~Ofœu4(lPSL). à ilia tris cf•• rùr•. à .0It cferp." li lIU5ft•• d SOlfIIn, d li toru c6fV(qui •• SOJII clürs. " Via Vila est" pour reprendre une belle formule des Romains de l'Antiquité " La route est la 'Vie If, ou plutôt "est source de 'Vie" Ecole Polytechnique de Thiès PROJETDE FlN D'ETUDES Remerciements Nous adressons nossincères remerciements aux professeurs del'Ecole Polytechnique de Thies quiont bienvoulu nous encadrer, pourleur disponibilité, leursconseils et leurcollaboration. Nouscitons: - M. Ismaïla GUEYE, notre directeurinterne, • M. Massamba DIENE, notreco - directeur, - M. Youssour SAKHO, notredirecteurexterne. Cesremerciements vont aussi à l'endroit de tous les professeurs del'Ecole, pourla bonne formation qu'il nousont dispensée, et de M. Mbagnick BOUSSO pour sonassistance lors des séances de laboratoire, qui furent nombreuses et nécessitèrent beaucoup d'énergie. Nous tenons à remercier certaines personnes extérieures à l'Ecole et quiont contribuer à l'aboutissement de ce projet, parmi lesquelles nous pouvons citer: - M. Meïssa FALL, professeur à l' I.S.T. qui nousa proposé ce sujet et nousa beaucoup encouragé, - Mrs SALI.., GUETTE, et DIAKHATE, Ingénieurs à la Direction desTravaux Publics, - M.Mapathé NDIOUCK, transporteur et exploitant dela carrière desilexite et son fils Bassirou, -M.Dominique NDONG, ainsi que tout le personnel du C.E.R.E.E.Q. Enfin nousterminerons parremercier tousles collègues et élèves-ingénieurs, qui malgré les nombreuses ntraintes scolaires ont bien voulu participer à nostravaux et tousceux queje n'ai puciteret quinousont aidé dans notreprojet. =1= Ernie Polytechnique de Thiès SOMMAIRE PRO.IET DE FIN D'ETUDES L'objectif principal de cette présente étude est d'étudier les possibilités d'utilisation des granulats type silexite en géotechnique routière notamment en couche de base et revêtement des couches de chassées, en vue d'en faire un matériau de substitution afin de répondre à un souci de résoudre les effets de raréfaction des matériaux routiers (utilisation abusive de basalte et de latérite, chéreté des ressources énergétiques entraînant une augmentation des coûts de transports). C'est ainsi que dans cette présente étude, nous avons cherché à estimer les performances techniques des granulats type silexite utilisés sans traitement ou avec traitement par adjonction de latérite(en couches de base) et de basalte (grave-bitume en couches de base et bétons bitumineux en couches de surface). Nous avons établi des formulations conformes aux spécifications techniques en construction routière et les résultats obtenus satisfont en majeure partie aux exigences de stabilité et de fluage. Nous avons ainsi pu constater que l'amélioration avec le basalte donne des résultats plus performants. Les rapports de stabilité (avec imbibition/sans imbibition) sont supérieurs à ceux exigés, mais nous avons tenu à étudier l'effet des dopes dans les bétons bitumineux à base de granulats siliceux qui sont souvent sujet à l'effet du désenrobase et procéder à une étude comparative de l'apport des dopes et de celui des fillers calcaires. Ce dernier s'avére plus important que les dopes, ce qui est intéressant d'autant plus que les dopes ne sont pas du tout d'usage courant. =1I= L'évaluation financière nous a permis de constater que l'utilisation du silexite amélioré avec les matériaux routiers performants est plus judicieuse, vu les opportunités qu'elle offre par rapport à la faiblesse des différence de coûts engendrée. Pour terminer cette étude, nous avons donné quelques suggestions, quant à l'amélioration de la qualité du matériau (granulométrie et forme) par un équipement plus adapté en vue d'obtenir des résultats aussi performants que ceux du basalte et proposé quelques perspectifves de recherche notamment sur le remplacement de la fraction 0/3 de silex comportant beaucoup d'impuretés par un matériau plus propre et plus riche en fines, et enfin sur l'utilisation des émulsions cationiques qui pourrait améliorer encore l'adhésivité. ~ III ~ Ecole Polytechnique de Thiès Projet de Fin d'Etudes TABLE pES MAIIERES Remercieme n ts Sommaire Table des matières Liste des tableaux Liste des figures Introduction Chapitre 1: Description de la situation actuelle 1.1 : Généralités sur les granulats routiers 1.2 : Matériaux d'usage courant au Sénégal 1.3 : Analyse des problèmes rencontrés en construction routière 1.4 : Propositions de stratégie de résolution 1.5 : Disponibilité du silexite comme produits dérivés 1.5.1 : Processus de production du silexite 1.5.2 : Dernières données statistiques l l l IV VII VIII 1 2 5 9 9 10 10 12 Chapitre .2: Etude bibliographique 2.1: Généralités sur la construction routière et les techniques de traitement des matériaux 2.1.1 : Généralités sur la construction routière 13 2.1.2 : Les techniques de traitement des matériaux 15 2.1.2.1 : Généralités 15 2.1.2.2 : Differents modes de traitement des matériaux 16 2.1.2.2.1 : Stabilisation chimique 16 2.1.2.2.1.1 : Stabilisation à la chaux 16 2.1.2.2.1.2: Stabilisation au ciment 17 2.1.2.2.2 : Stabilisation mécanique 1ï 2.1.2.2.3 : Traitement aux liants bitumineux 17 =N= Ecole Polytechnique de Thiès Projet de Fin d'Etudes Suite table des matières 2.2: Dopes 22 2.3 : Fillers 23 2.3.1 : Généralités 23 2.3.2: Utilisation des fillers dans la réalisation des enrobés bitwnineux 23 2.3.3: Utilisation des fillers dans la réalisation des couches constituant le corps de la chaussée 24 2.4: Formulations et contrôles 24 2.4.1 : 1nfluence du rapport filler/bitume 26 2.4.2 : 1nfluence des différents paramètres 27 2.4.2.1 : 1nfluence du pourcentage des vides 27 2.4.2.2 : 1nfluence de la teneur en bitume 27 2.4.2.3 : 1nfluence des granulats 27 2.5 : Conclusion et recommandations 28 Chapitre 3 : Etude technique 3.1 : Caractéristiques du tout-venant de concassage 29 3.1.1 : Composition 29 3.1.2: Pétrologie 29 3.1.3 : Minéralogie 29 3.1.4: Résultats de l'essai de réactivité et interprétation 30 3.1.5 : Identification des matériaux 30 3.1.5.1 : Caractéristiques physiques 30 3.1.5.2 : Caractéristiques mécaniques 34 3.1.5.3 : Caractéristiques granulométriques 35 3.2 : Caractéristiques de l'agrégat concassé 3.2.1 : Aspects et caractéristiques granulométriques des granulats échantillonnés 3.2.1.1 : Présentation et aspect externe 3.2.1.2 : Caractéristiques granulométriques 3.2.1.3 : Propriétés mécaniques 35 35 35 38 Ecole Polytechnique de Thiès Projet de Fin d'Etudes Suite ta!>le des· matières 3.3: Les différents formulations retenues et résultats obtenus 3.3.1 : En couche de base 3.3.1.1 : Utilisation du concassé 0/40 silex scalpé 39 3.3.1.1.1 : Concassé 0/40 Silex seul 3.3.1.1.2 : Mélanges 0/40 Silex et 0/40 latérite 40 3.3.1.1.3 : Analyse et interprétation des résultats .obtenus 40 3.3.1.2 : Utilisation des concassés pour la confection de grave-bitume 0125 . 3.3.1.2.1 : Concassés de silex seuls 45 •3.3.1.2.2 : Mélanges de silex et de basalte 45 3.3.1.1.3: Analyse et interprétation des résultats obtenus 50 3.3.2 : En couches de revêtement: Utilisation des concassés pour la confection de bétons bitumineux 0/12 et 0/16 3.3.2.1 : Concassés de silex seuls 52 3.3.2.2 : Mélanges de silex et de basalte 52 3.3.2.3 : Analyse et interprétation des résultats obtenus 57 3.3.3 : Dopes et fillers 57 3.3.4 : Comparaison des apports en filler et en dope 58 Chapitre 4: Analyse Economique Conclusion et Recommandations Références Bibliographiques Annexes = VI = 60 65 67 69 Ecole Polytechnique de nues Liste des tableaux Projet de Fin d'Etudes Tableau 1.1 : Répartition de la production de granulats (en m3) pour le quinquennat 1986-1991 3 Tableau I. 2 : Estimation de la demande nationale en granulats (en m3) pour le quinquennat1992-1997 3 Tableau 2.1 : Fuseaux pour grave-bitume proposés par le Guide 18 Tableau 2.2 : Fuseaux pour grave-bitume 0/20 et 0/31,5 proposés par le L.C.P.C. Français 18 Tableau 2.3: Classes de trafic en nombre cumulé d'un essieu équivalent 19 Tableau 2.4 : Fuseaux pour béton bitumineuxproposés par le Guide 20 Tableau 2.5 :Fuseaux pour enrobés denses ED et bétons bitumineux BB proposés par le Guide 20 Tableau 3.1 : Résultats de l'essai de réactivité des granulats 33 Tableau 3.2 : Quelques caractéristiques techniques des granulats 33 Tableau 3.3 : Coefficients de forme des fractions de silex disponibles 33 Tableau 3.4 : Résultats de la blocométrie sur le tout-venant 36 Tableau 3.5: Résultats de la granulométrie sur le tout-venant 37 Tableau 3.6 : Recommandations d'utilisation des matériaux de la couche de base par le Guide 39 Tableau 3.7; Résultats des C.B.R. obtenus après 96 h. d'imbibition 41 Tableau 3.8 : Coefficients d'uniformité et de courbure des mélanges avant et après C.B.R. 44 Tableau 3.9 : Formulation du 10/20 Silex 46 Tableau 3.10: Formulation du 15/25 Silex 47 Tableau 3.11 : Récapitulatifdes résultats des différents essais de grave-bitume et de béton bitumineux 51 Tableau 3.12 : Formulation du 0/12 Silex 53 Tableau 3.13 ; Formulation du 0/16 Silex 54 Tableau uploads/Ingenierie_Lourd/ etude-de-lutilisation-des-granulats-de-t-pdf.pdf