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materiaux de construction 3émé cours
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2008-06-03, 16:09 | رقم المشاركة : 1 | ||||
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materiaux de construction 3émé cours
Les essais effectués en laboratoire portent nécessairement sur des quantités réduites de matériaux, ceux-ci devant permettre de mesurer des paramètres caractéristiques de l'ensemble du matériau dans lequel on a fait le prélèvement. Il faut que l'échantillon utilisé au laboratoire soit représentatif de l'ensemble. Cette opération est généralement difficile, prend du temps et, parfois, est coûteuse, mais elle est essentielle; souvent, les essais effectués sont sans valeur car ils ne sont pas représentatifs. En général le prélèvement d'échantillons se fait en deux temps: a) Prélèvement sur le chantier, la carrière ou l'usine d'une quantité de matériaux nettement plus grande que celle qui sera utilisée pour l'essai. b) Au laboratoire, prélèvement de la quantité nécessaire à l'essai et qui soit également représentative de l'échantillon de départ. Lorsqu'il n'est pas possible de prendre tout le tas et de le réduire, on procède à un prélèvement local. Prélèvement sur tas normaux a) à la main, à l'aide d'une planche ou d'une plaque métallique. b) à la main, sur tas d'éléments grossiers (gravier concassé) par ratissage dans un récipient. c) au moyen d'une sonde, ouverture 4 ~ 6 cm, longueur 60 ~ 100 cm, extrémité taillée en sifflet. Prélèvement en laboratoire (échantillonnage en laboratoire) Le passage de l'échantillon total prélevé sur le tas à l'échantillon réduit, nécessaire à l'essai, peut se faire par quartage ou à l'aide d'un échantillonneur. L'échantillon doit être séché à l'étuve à 105 ºC s'il est exempt de minéraux argileux, ce qui est rare, ou à 60 ºC dans le cas contraire. Quartage Fig. 3.2: Opération de quartage Cet appareil de laboratoire fig 3.3, permet de diviser facilement en deux parties représentatives la totalité d'un échantillon initial, chaque moitié étant recueillie dans un bac de manière séparée. La répétition en cascade de cette opération, en retenant à chaque opération le contenu de l'un des bacs, permet d'obtenir l'échantillon nécessaire, après trois ou quatre opérations identiques. Le procédé peut être résumé par la (fig. 3.4) ci-dessous. Celle-ci permet de sélectionner une masse (m) à partir d'un prélèvement de masse 3m.
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2008-06-03, 16:11 | رقم المشاركة : 2 | |||
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3.2.Courbes granulométriques
La condition essentielle pour obtenir le moins de vides possibles (meilleure compacité) dans un mélange de sable et gravillon est de: 35 % de sable de 0/5 et 65 % de gravillons 5/20. Fig. 3.5: Compacité d'un mélange de grains fins et de grains grossiers L'essai consiste à classer les différents grains constituant l'échantillon en utilisant une série de tamis, emboîtés les uns sur les autres, dont les dimensions des ouvertures sont décroissantes du haut vers le bas. Le matériau étudié est placé en partie supérieure des tamis et le classement des grains s'obtient par vibration de la colonne de tamis. On considère que le tamisage est terminé lorsque le refus ne varient pas de plus de 1 % entre deux séquences de vibration de la tamiseuse. On trace la courbe granulométrique sur un graphique comportant en ordonnée le pourcentage des tamisats sous les tamis dont les mailles D sont indiquées en abscisse selon une graduation logarithmique. Par exemple pour le tracé de la courbe granulométrique d'un sable 0/5, on pèse une certaine quantité (après séchage) soit 2 kg par exemple. Le poids des tamisats successifs permet de déterminer les pourcentages du tamisats (tableau 3.1) correspondant à chacun des tamis utilisés. Tableau 3.1: Résultats d'une analyse granulométrique correspondant à un sable (fig. 3.5) La courbe correspondant à ce sable normal, est présentée sur la fig. 3.6, sur lequel ont été également portées les courbes des sables très fins et grossiers ainsi que celles de graviers. La forme des courbes granulométriques apporte les renseignements suivants:
Les sables doivent présenter une granulométrie telle que les éléments fins ne soient ni en excès, ni en trop faible proportion. Si il y a trop de grains fins, il sera nécessaire d'augmenter le dosage en eau du béton tandis que si le sable est trop gros, la plasticité du mélange sera insuffisante et rendra la mise en place difficile. Le caractère plus ou moins fin d'un sable peut être quantifié par le calcul du module de finesse (MF). Celui-ci correspond à la somme de pourcentages des refus cumulés, ramenés à l'unité, pour les tamis de modules 23, 26, 29, 32, 35, 38. Ce paramètre est en particulier utilisé pour caractériser la finesse des sables à bétons. Dans le cas de la courbe granulométrique du sable normal présenté sur la fig. 3.6, son module de finesse est égal à: MF = (98 + 90 + 75 + 53 + 28 + 10)/100 = 3,54 Les dimensions nominales normalisées des tamis, seuls appareils utilisés actuellement, sont les suivantes: |
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2008-06-03, 16:14 | رقم المشاركة : 3 | |||
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3.3. Classification des granulats
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2008-06-03, 16:17 | رقم المشاركة : 4 | |||
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3.4. Les caractéristiques principales des granulats Volume hachuré = Volume absolu (sans pores) (b) La masse volumique réelle La masse volumique réelle d'un matériau est la masse d'un mètre cube de ce matériau déduction faite des vides entre particules. La déduction ne concerne pas les vides compris dans le matériau mais seulement ceux entre les particules. Volume hachuré = Volume réelle (apparent) (c) La masse volumique apparente La masse volumique apparente d'un matériau est la masse volumique d'un mètre cube du matériau pris en tas, comprenant à la fois des vides perméables et imperméables de la particule ainsi que les vides entre particules. La masse volumique apparente d'un matériau pourra avoir une valeur différente suivant qu'elle sera déterminée à partir d'un matériau compacté ou non compacté. Il faut donc préciser: masse volumique apparente à l'état compacté ou masse volumique apparente à l'état non compacté. Volume hachuré = Volume du récipient La masse volumique apparente d'un granulat dépend de la forme et de la granulométrie des grains ainsi que le degré de compactage et d'humidité. La valeur apparente est utilisée dans le cas ou l'on effectue les dosages en volume des différentes composantes du béton. Cette méthode toutefois présente des risques certains à cause du foisonnement. Le graphique ci-dessous donne le foisonnement du sable en fonction de la teneur en eau. fig. 3.7: foisonnement du sable en fonction de la teneur en eau La plupart des granulats stockés dans une atmosphère sèche pendant un certain temps, peuvent par la suite absorber de l'eau. Le processus par lequel le liquide pénètre dans la roche et l'augmentation de poids qui en résulte sont appelés absorption. L'absorption peut varier dans de très larges mesures suivant la nature du granulat. Elle peut varier de 0 à plus de 30 % du poids sec pour granulat léger. En général, les granulats naturels utilisés pour la confection du béton sont peu poreux et n'absorbent pratiquement pas d'eau lorsqu'ils sont gâchés avec le ciment et l'eau. Par contre, des granulats artificiels, tels le LECA (Light expanded clay aggregate = agrégats légers expansés d'argile), sont poreux. Il faut alors tenir compte de l'absorption de l'eau par les granulats lorsque l'on détermine la quantité d'eau requise pour fabriquer le béton. La figure suivante montre les divers cas qui peuvent se présenter lorsqu'un granulat est poreux et qu'il est ou a été en contact avec de l'eau. Lorsque les granulats sont légèrement poreux, il faut travailler, lors de l'étude de la composition d'un béton, avec des matériaux saturés à surface sèche. On obtient cet état en conservant les granulats dans l'eau pendant plusieurs heures et en les laissant sécher juste avant emploi jusqu'à ce que leur surface devienne roulant dans un linge sec. Tableau 3.3: La teneur en eau des grsnulats stocké à l'atmosphère (e) Porosité et compacité(1) Porosité En général la porosité est la rapport du volume des vides au volume. Volume quelconque (2) Compacité La compacité est le rapport du volume des pleins au volume total. Ou volume des pleins par unité de volume apparent. Volume unitaire La porosité et la compacité sont liées par la relation: p+c=1 La porosité et la compacité sont souvent exprimées en %. La somme des deux est alors égale à 100%. En effet: Si l'on connaît la masse volumique D et la masse spécifique g d'un matériau, il est aisé de calculer sa compacité et porosité. (f) Teneur en eau La teneur en eau d'un matériau est le rapport du poids d'eau contenu dans ce matériau au poids du même matériau sec. On peut aussi définir la teneur en eau comme le poids d'eau W contenu par unité de poids de matériau sec. A partir des définitions données plus haut, on peut écrire les relations : Les granulats utilisés pour la confection du béton contiennent généralement une certaine quantité d'eau variable selon les condition météorologique. L'eau de gâchage réellement utilisée est par conséquent égale à la quantité d'eau théorique moins l'eau contenue dans les granulats. Il faut par conséquent disposer de moyens pour mesurer combien il y a d'eau dans les granulats. Actions possibles de l'eau sur les matériaux Lorsque tous les vides d'un corps sont remplis d'eau, on dit qu'il est saturé. Le degré de saturation est le rapport du volume des vides rempli d'eau au volume total des vides. Il joue un grand rôle dans les phénomènes de destruction des matériaux poreux par le gel. En se transformant en gel, l'eau augmente de 9% en volume environ. La plupart des matériaux gonflent lorsque leur teneur en eau augmente et, inversément lorsqu'elle diminue (bois, roches sédimentaires, bétons, par exemple). (g) Propreté et forme des granulats Propreté des granulats Les granulats employés pour le béton doivent être propres, car les impuretés perturbent l'hydratation du ciment et entraînent des adhérences entre les granulats et la pâte. La propreté désigne: d'une part, la teneur en fines argileuses ou autres particules adhérentes à la surface des grains, ce qui se vérifie sur le chantier par les traces qu'elles laissent lorsqu'on frotte les granulats entre les mains. d'autre part, les impuretés susceptibles de nuire à la qualité du béton, parmi lesquelles on peut citer les scories, le charbon, les particules de bois, les feuilles mortes, les fragments de racine. fig. 3.8: Détermination de l'équivalent de sable piston Tableau 3.4: Valeurs préconisées pour l'équivalent de sable par DREUX La forme d'un granulat est défini par trois grandeurs géométriques:
fig 3.9: Forme d'un granulat La forme des granulats influence:
Tableau 3.5: Forme des granulats 3.4.2 Caractéristiques mécaniquesMéthodes de mesures Les caractéristiques mécaniques des granulats ne sont pas déterminées par des essais habituels de traction ou de compression. Par contre, il existe des essais tentant de reproduire certaines sollicitations propres à des usages spécifiques des granulats, par exemple le degré d'usure pour les granulats utilisés pour les bétons routiers. Essai Micro Deval C'est un essai dont le principe est de reproduire, dans un cylindre en rotation, des phénomènes d'usure. Les modalités de cet essai font l'objet de la norme NF P 18-572 Essai Micro Deval Le principe de cet essai est la détermination de la résistance à la fragmentation par chocs et à l'usure par frottements réciproques. Il fait l'objet de la norme NF P 18-573. Le coefficient Los Angeles calculé à partir du passage au tamis de 1,6 mm, mesuré en fin d'essai, caractérise le granulat. Pour les granulats susceptibles d'être soumis aux effets du gel, on peut mesurer le coefficient Los Angeles après une série de 25 cycles gel/dégel (-25 ºC, +25 ºC) et le comparer au coefficient de référence. Les granulats sont classées en 6 catégories allant de A à F, chacune d'elle devant les conditions suivantes: Tableau 3.6: Catégories des granulats selon la résistance au chocs et à l'usure
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2008-06-03, 16:18 | رقم المشاركة : 5 | |||
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إنتظروا المزيد |
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2008-06-04, 18:05 | رقم المشاركة : 6 | |||
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شكرا لك أخي منك نستفيد |
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2008-07-19, 13:52 | رقم المشاركة : 7 | |||
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مشكور أخي على الإفادة و نحن ننتظر التكملة |
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2008-08-01, 09:40 | رقم المشاركة : 8 | |||
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مشكور يا لحبيب و رانا نستناو في التكملة و إنشاء الله في ميزان حسناتك |
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2008-10-29, 14:11 | رقم المشاركة : 9 | |||
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مشكور ...يا ليت دروس وتمارين في béton armé |
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2008-11-25, 17:58 | رقم المشاركة : 10 | |||
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ممكن اخي الكريم اجد عندك دروس السنة الثانية تخصص تسيير المدينة les cours de materi de constrec |
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2008-11-26, 15:58 | رقم المشاركة : 11 | |||
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thank you so much |
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2009-04-03, 00:24 | رقم المشاركة : 12 | |||
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merci pour le cour |
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2011-02-05, 14:27 | رقم المشاركة : 13 | |||
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السلام عليكم مشكور اخي على هذه المجهودات |
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2011-02-05, 14:35 | رقم المشاركة : 14 | |||
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السلام عليكم |
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2011-02-05, 18:23 | رقم المشاركة : 15 | |||
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جزاك الله خيرا اخي |
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