Caractéristiques des granulats(I)

Les granulats sont des petits morceaux de roche destinés à réaliser des ouvrages de travaux publics, de génie civil et de bâtiment. La taille des granulats est comprise entre 0 et 125mm. Leur nature et forme varient en fonction des gisements et des techniques de production.

Dans ce note nous parlerons des différents essais qui permettent de caractériser les granulats.

Caractéristiques géométriques d’un granulat

1. La granulométrie

Un granulat est caractérisé du point de vue granulaire par sa classe d/D (d est la plus petite dimension des grains et D la plus grande). Pour les tailles inférieures à 2 mm le granulat sera désigné 0/D.

L’analyse granulométrique permet de déterminer la proportion des différents grains d’un échantillon, en fonction de leurs caractéristiques (poids, taille, …).

Selon la taille nous pouvons classer les granulats en :

  • Filler D<2mm
  • Sablons D<1mm
  • Sables 1<D<6,3mm
  • Gravillons d>1mm ; D<125mm
  • Graves D>6,3 mm
  • Ballaste d≥25mm ; D≤50mm

2. Coefficient d’aplatissement

Il caractérise la forme du granulat à partir de sa plus grande dimension et de son épaisseur. A travers la procédure décrite dans la  Norme NF P 18-561 on mesure le pourcentage d’éléments plats dans les graviers.

3. Mesure de friabilité des sables (FS)

Qui caractérise la résistance mécanique des sables

 

Caractéristiques physico-chimiques

1. Masse volumique en vrac

C’est la masse du granulat sec occupant l’unité de volume. Elle est mesuré selon la norme NF P 18 554 et 18 555.

Les teneurs en eau modifient cette valeur, il est donc important de connaitre la % de teneur en eau des granulats (très facile d’obtenir avec pesage d’un échantillon avant et après séchage).

2. Propreté des granulats

Elle est caractérisée par la teneur en particules fines (<0,5mm) essentiellement argileuses ou d’origine végétale ou organique. La norme P 18-591 établie comme acceptable une valeur inférieur à 1,5 pour les granulats >2mm.

3. Mesure de porosité

C’est le rapport du volume des vides contenus dans les grains au volume des grains, exprimé en pourcentage.

 

 

Caractéristiques mécaniques

  1. Essai Micro Deval (M.D.E)

Il permet de déterminer la résistance à l’usure par le frottement réciproque des éléments d’un granulat.

Le coefficient Micro-Deval obtenu est le pourcentage de l’échantillon initial passant au tamis de 1.6 mm après usure. Plus le pourcentage d’usure est bas, plus l’échantillon est résistant à l’usure. 45% est la limite entre les sols durs et les sols friables.

 

Micro-deval en présence d’eau

Appréciation

<10

Très bon à bon

10 à 20

Bon à moyen

20 à 35

Moyen à faible

>35

Médiocre

 

2. Essai Los Angeles (L.A.)

Cet essai détermine la résistance à la fragmentation par chocs et à l’usure par frottement réciproques. Il fait l’objet de la norme NF P 18-573, pendant l’essai on mesure l’importance de la fragmentation et l’usure occasionnée pendant l’essai.

 

Coefficient Los Angeles

Appréciation

<15

Très bon à bon

15 à 25

Bon à moyen

25 à 40

Moyen à faible

>40

Médiocre

 

Ex : calcaire tendre L.A. = 60 ; Calcaire dur L.A.= 26 ; Silex L.A. = 19

La valeur du coefficient L.A. est limitée à 30 pour les usages autres que routiers.

 

Origine des granulats

Les granulats sont soit d’origine naturelle, soit artificiels. Les granulats naturels proviennent de 3 grands types de gisements :

  • Les gisements de matériaux alluvionnaires, dits roulés (sables et graviers fluviatiles et marins). La forme est acquise par l’erosion
  • Les gisements de roches calcaires
  • Les gisements de roches éruptives (granites, basaltes…)

 

Les granulats artificiels proviennent de sous-produits industriels (concassés ou non). Les plus employés sont le laitier cristallisé concassé et le laitier granulé de haut fourneau obtenus par refroidissement à l’eau. D’autres sous-produits sont également utilisés : scories, mâchefer…

Utilisation

Les granulats sont une matière première indispensable, la France produit et utilise environ 350 millions de tonnes pour la construction (21% destiné à l’industrie du bâtiment et 79% en génie civil).

Dans l’image ci-dessous nous pouvons voir l’omniprésence des granulats dans notre vie quotidienne et les quantités consommées par secteur.

Image Extrait du dossier de l’Union Nationale des Producteurs de Granulats : Les granulats 2017
Extrait du dossier de l’Union Nationale de Producteurs de Granulats : Les granulats 2017

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