Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Essais de laboratoire Page 1 Analyse granulométrique Fiche aide mémoire Essais

Essais de laboratoire Page 1 Analyse granulométrique Fiche aide mémoire Essais de laboratoire SOL ANALYSE GRANULOMETRIQUE Date : Avril 2007 BUT DE L’ESSAI L'analyse granulométrique permet de déterminer la grosseur et les pourcentages pondéraux respectifs des différentes familles de grains constituant les échantillons. Elle s'applique à tous les granulats de dimension nominale inférieure ou égale à 63 mm, à l'exclusion des fillers. DEFINITION L’analyse granulométrique consiste à déterminer la distribution dimensionnelle des particules élémentaires d'un sol. Elle se traduit par le pourcentage en masse des particules passant (ou restant) sur des tamis de dimension spécifiée. On distingue La granulométrie par tamisage (tamis à maille carré pour les particules de diamètres supérieurs à 80μ). La granulométrie par sédimentation (pour les grains les plus fins). Cette méthode se base sur la loi de stokes. Cette loi donne la vitesse limite d’une particule tombant sous l’action de la pesanteur dans un liquide visqueux. Cette vitesse est fonction du diamètre de la particule, les particules les plus grosses tombant plus rapidement. Pour une particule sphérique de diamètre D tombant dans l’eau : 2 W S D 18 v μ γ − γ = , μ étant la viscosité de l’eau et v la vitesse limite de chute de la particule Les résultats sont représentés sous forme d’une courbe appelée la courbe granulométrique. La courbe comprend en abscisse la taille des éléments (échelle logarithmique) et en ordonnée les pourcentages de poids des tamisats cumulés (donc de 0 à 100, échelle arithmétique). Essais de laboratoire Page 2 Analyse granulométrique La granulométrie permet de déterminer également la valeur du diamètre maximal (Dmax) du sol étudié ainsi que la teneur en fine (< 80 μm). Elle indique également l’uniformité du sol par la forme de la courbe granulométrique et par l’interprétation du coefficient d’uniformité CU. 10 60 U D D C = avec D10 et D60 représentent les dimensions auxquelles sont inférieurs respectivement 10% et 60 % en poids des grains. On peut aussi évaluer la bonne graduation des grains par le calcul du coefficient de courbure CC. ( ) 60 10 2 30 C D D D C × = avec D10, D30 et D60 représentant les dimensions auxquelles sont inférieurs respectivement 10%, 30% et 60 % en poids des grains. Drain et filtre Ce sont des notions en partie opposées. Un matériau est dit drainant lorsqu’il laisse passer l’eau. Il est d’autant plus drainant que l’eau circule vite, donc que ses vides sont plus grossiers. Un matériau est dit filtrant lorsqu’en laissant passer l’eau, il retient les matériaux du sol. Il est d’autant plus filtrant qu’il peut retenir des matériaux fins donc que ses vides sont de petite taille. Lorsqu’on demande à un matériau d’être drainant et filtrant, il faut que les vides qu’il contient soient assez gros pour évacuer l’eau rapidement et assez réduits pour que les éléments fins du sol ne soient pas emportés. Préserver ces deux qualités consiste à rechercher un équilibre parfois difficile à trouver. Définitions d15 = diamètre du grain tel que 15 % du sol soit constitué de grains de taille inférieure à d. d : concerne le drain ou le filtre D : concerne le sol à drainer. Condition de drain : Condition de non entraînement des fines : Le d15 > 5 D15 : le drain est constitué de sable 5 fois plus grossier que le sol à drainer. Condition de perméabilité : d15 > 0,1 mm Condition de propreté : d05 > 0,08 mm Essais de l C d PRINCIPE Granulom Le refus poids tot fus Re = Granulom La loi de des parti Le diam sédimen Les vites sol dans densité d MATERIE Granulom d d La dimen l'ouvertur , de Les dime laboratoire Condition de d50 < 25 D50 e Il faut une ét E DE LA METHO métrie par ta (poids sec d tal sec de l’éc tota Poids f Re = métrie par sé e stokes perm icules du sol mètre équiva tant à la mêm sses ainsi ob s l’eau, on o de la solution EL NECESSAIRE métrie par ta Des tamis d d'un maillage Une machine des secouss nsion nomina re carrée. Ces epuis le tamis ensions nomin e filtre : et 20 d d 10 60 > endue granu ODE misage des particule chantillon an échantillo al pondéra fus édimentation met de déter . alent d’une me vitesse q btenues sont obtient une s n à différents E misage ont les ouve e métallique, e à tamiser é es verticales ale de tamis s dimensions 0.08 mm jusq nales normalis ulométrique s es retenues) alysé par la f sec n o al rminer la vite particule es ue la particu très faibles. solution hom niveaux, en ertures carré soit par perç électrique qu s, à la colonn est donnée sont telles qu u'au tamis 80 sées des tamis Page 3 suffisante. sur les diffé formule : esse de chute st le diamèt le considérée L’essai cons mogène qu’on fonction du t ées, de dime çage d'une tô ui comprime e de tamis. par l'ouvertur u'elles se suiv mm. s, seuls appar rents tamis s e de particul tre d’une pa e dans le mê siste à disper n laisse déca temps, avec ension norma ôle. un mouveme re de la mai vent dans une reils utilisés ac sont exprimé es de diamè articule sph ême milieu de rser par agita anter. On m un hydromèt alisée, sont r ent vibratoire lle, c'est-à-dir e progression ctuellement, s Analyse granul és en pource ètre équivale érique de m e sédimentat ation les part esure la var tre. réalisées so e horizontal, re par la gra géométrique ont les suivan lométrique entage du nt à celui même γs tion. ticules de riation de it à partir ainsi que andeur de de raison ntes : Essais de laboratoire Page 4 Analyse granulométrique Granulométrie par Sédimentation hydromètre MODE OPERATOIRE Granulométrie par tamisage Cet essai peut s'appliquer pour des granulats non souillés par une fraction argileuse significative. Il est alors impératif de prendre toutes les précautions nécessaires pour que les éléments fins, présents dans l'échantillon, ne soit pas perdus. Pour les échantillons pollués par une fraction argileuse, il est nécessaire de procéder par voie humide. L'échantillon ainsi préparé est alors séché à (110 ± 5) °C. Après refroidissement il est pesé jusqu'à masse constante (masse M 2). Le tamisage à sec peut alors être réalisé. a - Dimension de tamis utilisés Pour les sables, on utilisera en général les tamis de modules 20, 23, 26, 39, 32, 35, 38. Pour les matériaux plus grossiers, tous les tamis au-delà du module 38 seront utilisés. b - Préparation de l'échantillon La quantité à utiliser doit répondre à différents impératifs qui sont contradictoires: Il faut une quantité assez grande pour que l'échantillon soit représentatif. Il faut une quantité assez faible pour que la durée de l'essai soit acceptable et que les tamis ne soient pas saturés et donc inopérants. Dans la pratique, la masse à utiliser sera telle que : M = 0,2 D avec M, masse de l'échantillon en Kg et D diamètre du plus gros granulat exprimé en mm c - Description de l'essai Le matériau sera séché à l'étuve à une température maximale de 105 °C. On emboîte les tamis les uns sur les autres, dans un ordre tel que la progression des ouvertures soit croissante du bas de la colonne vers le haut. En partie inférieure, on dispose un fond étanche qui permettra de récupérer les fillers pour une analyse Essais de laboratoire Page 5 Analyse granulométrique complémentaire. Un couvercle sera disposé en haut de la colonne afin d'interdire toute perte de matériau pendant le tamisage. On appellera tamisat le poids du matériau passant à travers un tamis donné et refus le poids de matériau retenu par ce même tamis. Le matériau étudié est versé en haut de la colonne de tamis et celle-ci entre en vibration à l'aide de la tamiseuse électrique. Le temps de tamisage varie avec le type de machine utilisé, mais dépend également de la charge de matériau présente sur le tamis et son ouverture. Un étalonnage de la machine est donc nécessaire. On considère que le tamisage est terminé lorsque les refus ne varient pas de plus de 1 % entre deux séquences de vibrations de la tamiseuse. Le refus du tamis ayant la plus grande maille est pesé. Soit R1 la masse de ce refus. Le refus du tamis immédiatement inférieur est pesé avec le refus précédent. Soit R2 la masse du deuxième refus. Cette opération est poursuivie pour tous les tamis pris dans l'ordre des ouvertures décroissantes. Ceci permet de connaître la masse des refus cumulés Rn aux différents niveaux de la colonne de tamis. Le tamisât présent sur le fond de la colonne du tamis est également pesé. La somme des refus cumulés mesurés sur les différents tamis et du tamisât sur le uploads/Management/ fiches-essais.pdf