TP de Matériaux

Analyse granulométrique

Travail élaboré par :

KHOUKH Mohamed Amine

TAMMAH Soufiane Fidèle Palouki

Hamza Marzouk Rachid Lamrabat

TISSIR Ahmed

1) But de l’essai :

L’objectif de la manipulation est de déterminer la grosseur et les pourcentages pondéraux respectifs des différentes familles de grains constituant l’échantillon. L’analyse granulométrique s’applique à tous les granulats de dimension nominale inférieure ou égale à 63mm. Dans notre cas, ils ont tous un diamètre inférieur à 20mm.

2) Principe de l’essai :

L’essai consiste à classer les différents grains constituant l’échantillon en utilisant une série des tamis, emboitées les uns sur les autre, 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 des tamis.

3) Equipement nécessaire :

L’équipement nécessaire pour effectuer une opération de tamisage sont des tamis constitués d’un maillage métallique définissant des trous carrés de dimensions normalisés. Les cotés des mailles sont échelonnés de 0,08mm à 80mm selon une série géométrique de raison : √10 On désigne les tamis l’ouverture du coté c en mm, cependant pour plus de commodité, on utilise la notion de module. Le module de tamis est un entier naturel définit par : Module (du tamis) =n=10log (ouverture du tamis en µ) +1

La série d tamis est représentée dans le tableau suivant :

4) Conduite de l’essai :

Cet essai s’applique à un échantillon de granulats ne contenant pas une fraction argileuse significative. Ceci conduit à prendre impérativement certaines précautions pour ne pas perdre les éléments fins qui se trouvent dans l’échantillon :

En ce concerne la préparation de l’échantillon : La quantité de l’échantillon doit être assez grande pour que l’échantillon soit représentatif. L’échantillon ne doit pas dépasser une certaine quantité pour que l’essai ne dure pas trop longtemps et pour ne pas saturer les tamis. En général, on prend un échantillon de masse M=0,2D avec : M : masse de l’échantillon en Kg. D : diamètre du plus gros granulat en mm.

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. Dans notre TP on va utiliser les tamis de modules 29, 30, 31, 33, 35 pour le sable et les tamis de modules 41, 42, 43, 44, 45 pour le gravier.

Description de l’essai : Apres avoir séché l’échantillon à l’étuve à une température de l’ordre de 105C et emboîté les tamis sur un fond plein dans un ordre décroissant du haut vers le bas, on verse le matériau dans la partie supérieure de la

colonne de tamis et on ferme l’ensemble avec un couvercle pour éviter toute perte durant le tamisage qu’on effectue manuellement

Remarque : Le temps de tamisage varie selon le matériel utilisé et dépend aussi de l’échantillon. En général, on considère que le tamisage est terminé lorsque les refus ne varient pas de plus de 1 entre deux séquences de vibrations de l’ordre d’une minute.

- On appelle refus le poids du matériau retenu par un tamis.

- On appelle tamisat le poids du matériau passant par ce même tamis.

On pèse le refus de chaque tamis y compris le tamisat contenu dans le fond plein.

5) Résultats :

On présente les pourcentages des refus cumulés, ou ceux des tamisas cumulés sous la forme d’une courbe appelée courbe granulométrique dans laquelle les ouvertures des tamis sont portés en abscisse, sur une échelle logarithmique et les pourcentages en ordonnée sur une échelle arithmétique. La courbe est alors tracée de manière continue et peut ne pas passer rigoureusement par tous les points. 5.1) Mesures :

Pour le sable

On a D=5mm donc M=0,2D=1Kg.

D (mm) Module Refus (g) Refus cumulé (g)

Refus cumulé ()

Tamisat()

2.5 35 0 0 0 100

1.6 33 0 0 0 100

1 31 0 0 0 100

0.8 30 1 1 0.1 99.9

0.63 29 1.6 2.6 0.1 99.8

0.4 27 522.6 636.6 52.2 36.4

0.125 22 258.4 998 25.8 0.3

0.08 20 2.35 999.35 0.2 0.1

fond de

tamis

1.77 1000.3 0.1

Module de finesse : C’est le centième de la somme des refus (exprimés en) des tamis suivants :20 ; 23 ; 26 ; 29 ; 32 ; 35 ; 38. MF= (0+0.1+10.3+0.2+% refus de 23,38,32)100 On utilise MF pour caractériser la finesse des sables utilisés pour les bétons

et il est recommandé d’avoir un sable dont le module de finesse :

2,2≤MF≤3,5.

Pour le gravier

Masse totale M=2 kg.

Modules Tamis(mm) Refus(g) Refus

cumulés(g)

Refus

cumulés(%)

Tamisats

cumulés(%)

45 25 405 405 20,04 79,96

44 20 698.5 1113.5 55,63 44,37

42 12,5 67 1637.5 82,03 17,97

41 10 13.7 1651.2 82,93 17,07

fond 341.2 1999.2 100,00 0,00

Perte = (2000-1998)/2000=0,1% < 2%

5.2) Courbe granulométrique :(voir figure) :

Exploitations de résultats : On remarque que :

- La courbe est continue.

- La granulométrie est étalée, en effet : d’après le graphe on tire la valeur du

coefficient d’uniformité : dd

CU

10

60 =0,8/0,08=10 >2

On calcule le coefficient de courbure pour connaître la graduation du sol:

ddd

CC

6010

30

.

2^ 31 CC

- De plus le coefficient d’uniformité vérifie : CU4 ce qui signifie

=> sol bien gradué

Conclusion :

L’essai granulométrique est une technique permettant de rapidement

identifier les caractéristiques d’un sol. La courbe granulométrique est un graphe

qui facilite la détermination de ces paramètres. Elle est plus précise que

l’identification visuelle qui demande une expérience des terrains. Dans notre

cas, le sol est bien gradué, résultat déduit du coefficient de courbure et celui

d’uniformité.