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GENERALITES SUR LES GRANULLATS
DEFINITIONN
On appelle granulat un ensemble de grains minéraux, de dimensionns comprise entre 0 et 125 mm, de provenance natturelle ou artificielle, destinés à la confection :
des mortiers, des bétonns ;
des couches de fondatiion, des couches de base et de roulement des chaussées ;
et des assises et des balllasts de voies ferrées.
Ils sont appelés fillers, sablonss, sables, gravillons, graves ou ballast suivants leurs dimension.
Figure 14 : répartition des granulats selon leurs dimensionns
Les granulats sont le coonstituant de base de tous les travaux de Génnie Civil. Il est donc important de maîtriser l’ensemmble de leur propriétés (et influence) ; tant du point de vue de leurs élaborations, que de leurrs utilisations (mise en œuvre) ; et ce, afin de maîtriser au mieux le coût tout en respectant des critères de qualité.
La nature des gisements condditionne les propriétés intrinsèques (résistancce, porosité, etc.…)
des granulats. Par contre, les caractéristiques géométriques (granularité, forme, etc….) et de propreté sont fonction du proccessus d’élaboration.
Pour fabriquer des produits ayyant les qualités requises, les producteurs dee granulats utilisent des installations de plus en pllus complexes, faisant appel à des technologgies bien maîtrisées (fragmentation, séparation graavitaire, lavage, etc….).
En fonction des systèmes de contrôles mis en place par les producteurs, les granulats peuvent désormais même faire l’objet d’une certification (marque NF-Granulats) basée sur la norme XP P 18-545 (février 2004) au même titre que n’importe quel produit manufacturé.
CARACTERISTIQUES ET CLASSIFICATION DES GRANULATS
Propriétés des granulats
Granulats utilisés en béton
Les granulats employés pour le béton doivent être propres, car les impuretés perturbent l’hydratation du ciment et empêchent des adhérences entre les granulats et la pâte.
La propriété désigne :
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.
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 et les fragments de racine…
Le gravier est composé majoritairement de particules graveleuses mais il est rarement exempt d’élément fins.
Suivant son utilisation, un excès en quantité d’éléments fins dans le gravier entraîne des conséquences néfastes sur le béton ; par exemple (chute des caractéristiques mécaniques, risques de fissuration).
Sables
Dans le cas des sables, le degré de propriété est fourni par l’essai appelé « équivalent de sable piston PS » (norme P 18-597).
Ce dernier consiste à séparer le sable des particules très fines qui remonte par floculation à la partie supérieure de l’éprouvette où l’on a effectué le lavage.
L’essai est fait uniquement sur la fraction de sable 0/2 mm. La valeur de PS doit selon le cas être supérieure à 60 ou 65.
Graviers
L’essai de propriété du gravier met en évidence la présence d’éléments fins dans le gravier. La norme fixe la valeur 2% qui est le seuil de propriété acceptable du gravier, donc p = 2%
Le pourcentage d’impureté est ( )× 100
Où P1 le poids initial sec du matériau et P2 son poids sec après lavage au tamis 0,5mm
FORME DES GRANULATS :
La forme des granulats est définie par trois grandeurs géométriques :
La longueur L, distance maximale de deux plans parallèles tangents aux extrémités du granulat,
L’épaisseur E, distance minimale de deux plans parallèles tangents aux granulats,
La grosseur G, dimension de la maille carrée minimale du tamis qui laisse passer le granulat.
Figure 15 : Présentation en perspective d’un granulat
Grosseur G : c’est le diamètre d’un anneau, le plus petit possible dans lequel le granulat peut passer.
Figure 16 : Présentation de la grosseur d’un granulat
Epaisseur E : c’est la distance entre deux plans parallèles, le plus rapprochés possible l’un de l’autre, qui peuvent enserrer le granulat.
Figure 17 : Présentation de l’épaisseur d’un granulat
Longueur L : c’est la distance entre deux plans parallèles, le plus éloignés possible l’un de l’autre, qui peuvent enserrer le granulat.
Figure 18: Présentation de la longueur d’un granulat
La forme est définie par le coefficient d’aplatissement A d’un ensemble de granulats qui est le pourcentage d’éléments tels que G/E > 1,58.
Elle est mesurée par un double tamisage sur des tamis à mailles carrées qui trient suivant la grosseur, et sur des cribles à barres parallèles qui trient suivant l’épaisseur.
On peut déterminer aussi :
L’indice d’allongement : = ≤ 1
L’indice d’aplatissement : = ≤ 1
La forme des granulats influence :
La facilité de mise en œuvre et le compactage du béton,
La compacité du mélange, donc le volume des vides à remplir par la pâte du ciment,
La forme est d’autant meilleure qu’elle est proche d’une sphère ou d’un cube.
• MODULE DE FINESSE D’UN GRANULAT
Les sables doivent présenter une granulométrie telle que les éléments fins ne soient ni en excès, ni en trop faible proportion.
Dans le cas du béton, s’il y a trop de grains fins, il sera nécessaire d’augmenter le dosage d’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 du sable peut être quantifié par calcul du module de finesse (Mf).
Le module de finesse d’un granulat est égal au 1/100 de la somme des refus, exprimés en pourcentage sur les différents tamis de la série suivante : 0,16 – 0,315 – 0,63 – 1,25 – 2,5 et 5 mm.
Le module de finesse est particulièrement appliqué au sable dont il est une caractéristique importante.
Un granulat est dit :
d/D s’il satisfait aux conditions suivantes :
Refus sur le tamis de maille D et tamisât au tamis de maille d, compris :
– entre 1 et 15 % si D > 1,58d,
– entre 1 et 20 % si D = 1,58d.
Refus nul sur le tamis de maille 1,58D, tamisât au tamis de maille 0,63d < 3%, d étant égal à 0,5mm.
0/D s’il satisfait aux conditions suivantes : Refus sur le tamis de maille D compris entre 1 et 15 %, Refus nul sur le tamis de maille 1,58D.
Il existe six classes granulaires principales caractérisées par les dimensions extrêmes d et D des granulats rencontrés (Dupain ; Lanchon ; Arroman, St., 2004) :
– les fillers 0/D avec D < 2 mm et au moins 70 % de passant à 0,063 mm,
– les sablons 0/D avec D = 1 mm, et moins de 70 % de passant à 0,063 mm ;
– les sables 0/D avec 1 < D = 6,3 mm ;
– les graves 0/D avec D > 6,3 mm ;
– les gravillons d/D avec d = 1 mm et D = 125mm ;
– les ballasts d/D avec d = 25 mm et D = 50 mm.
La norme française distingue deux types de Graves Non Traitées (GNT), selon leur mode d’élaboration (Jeuffroy, G. ; Sauterey, R., 1991) :
GNT type A obtenue en une seule fraction (tout-venant) directement sur une installation de criblage et de concassage, permettant d’obtenir une compacité minimale à l’OPM de 80 %,
GNT type B obtenue par mélange de deux (ou plusieurs) fractions granulométriques différentes. Elles sont malaxées et humidifiées en centrale, permettant d’obtenir une compacité minimale à l’OPM de 80 % pour la catégorie B1 et 82 % pour la catégorie B2. Ce type de GNT permet d’obtenir une meilleure qualité de mise en œuvre.
Catégorie des granulats
On peut distinguer quatre (4) grandes catégories de granulats :
Les granulats courants :
Les granulats courants sont ceux de masse volumique entre 2 et 3 [t/ ].
Ce sont généralement les Basaltes, Quartzites, Grès, Porphyre, Diorite, Granites, Schistes. Pour la composition des bétons, on utilise en général des matériaux naturels alluvionnaires :
sable et graviers.
Cependant, lorsque ces matériaux font défaut localement, il est possible d’utiliser des roches éruptives ou sédimentaires transformées en granulat par concassage ; calcaires durs, silico-calcaires.
Les granulats lourds :
Essentiellement employés pour la confection des bétons lourds utilisés pour la construction d’ouvrage nécessitant une protection contre les rayonnements produits.
Exemple des réacteurs atomiques :
La protection est d’autant plus efficace que l’épaisseur est plus grande et la densité du béton est plus élevée. On utilise en particulier :
La barytine, sa densité absolue est 4,2 à 4,7
La magnétite, sa densité absolue est 4,5 à 5,1
Les riblons, la densité absolue est celle du fer : 7,6 à 7,8
La grenaille d’une densité absolue de : 7,6 à 7,8
Les granulats légers :
Utilisés pour la confection de bétons légers. Ces bétons présentent en général des résistances d’autant plus faibles qu’ils sont plus légers, mais cette dernière qualité peut, dans certains cas, être particulièrement intéressante (préfabrication, isolation, gain de poids sur fondations difficiles ou onéreuses, etc.).
La densité absolue de ces granulats est généralement < 1.
Exemple : Argile expansée, Schistes expansées, Pierre ponce, Pouzzolane.
Les granulats très durs :
Quartz, corindon, carborundum, paillette de fonte, etc., sont incorporés au béton pour anti-usure (sols industriels par exemple).
La dureté d’un granulat se juge par référence à l’échelle de dureté de MOHS. Un minéral est dit plus dur qu’un autre s’il raye celui-ci.
Pratiquement, on compare les duretés des granulats (minéraux) courant à celle de l’acier, le verre et l’ongle.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE 1 : GENERALITES SUR LES ROUTES REVETUES
I.1 ROUTE
I.1.1 Définition de la route
I.1.2 Importance de la route
I.1.3 Structures étudiées
I.1.4 Caractéristiques géométriques d’une route
I.2 LE TRAFIC
I.2.1 Définition du poids lourd :
I.2.2 Les différentes classes de trafic
CHAPITRE 2 : GENERALITES SUR LES GRANULATS
II.1 DEFINITION
II.2 CARACTERISTIQUES ET CLASSIFICATION DES GRANULATS
II.2.2 Propriétés des granulats
II.2.2 FORME DES GRANULATS :
CHAPITRE 3 : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
III.1 LOCALISATION DU PROJET
III.1.1 PRESENTATION DE LA RN43
III.1.2 ETAT ACTUEL DE LA ZONE D’ETUDE
III.1.3 OBJECTIF DU PROJET
III.1.4 DETERMINATION DES ZONES D’INFLUENCE DU PROJET
III.2 MONOGRAPHIE DE LA REGION DU VAKINAKARATRA
III.2.1 PRESENTATION DE LA REGION
III.2.2 MILIEU PHYSIQUE
III.3 TRAITS CARACTERISTIQUES DU DISTRICT DE FARATSIHO
III.3.1 Situation Géographique
III.3.2 Situation Démographique
III.3.3 Agriculture
III.3.4 Elevage
III.3.5 Type Des Produits Forestiers
III.3.6 Produits Miniers
III.3.7 Voie De Communication
III.3.8 Energie
III.3.9 Marchés Hebdomadaires
PARTIE II : ETUDES TECHNIQUES
CHAPITRE 4 : ETAT ACTUEL DE LA ROUTE / DIAGNOSTIC
IV.1 CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DE LA ROUTE
IV.1.1 Vitesse de référence
IV.1.2 Largeur de la chaussée
IV.1.3 Accotement
IV.1.4 Plate forme
IV.1.5 Talus
IV.1.6 Pente longitudinale maximale du profil en long
IV.1.7 Devers maximal
IV.1.8 Profil en long
IV.1.9 Profil en travers
IV.1.10 Tracé en plan
IV.2 METHODES DE DIAGNOSTIC DES DEGRADATIONS DE LA CHAUSSEE
IV.2.1 Examen visuel
IV.2.2 Relevé des dégradations [9]
IV.3 DIAGNOSTIC DES DEGRADATION DES OUVRAGES D’ASSAINISSEMENT
IV.3.1 Dégradations des ouvrages
IV.3.2 Etat actuel des ouvrages d’assainissement
IV.3.2.2 Les buses
IV.3.2.3 Les Dalots
IV.4 SOLUTIONS DE REHABILITATION DES OUVRAGES D’ASSAINISSEMENT
IV.5 INSPECTION DES OUVRAGES DE FRANCHISSEMENT
IV.5.1 Définition
IV.5.2 Les dégradations des ouvrages de franchissement
IV.6 TYPES DE PANNEAUX DES SIGNALISATIONS RENCONTRES SUR L’AXE
IV.6.1 Panneau de localisation
IV.6.2 BORNES KILOMETRIQUES
CHAPITRE 5 : ESSAI ET METHODE DE CARACTERISATION – CARACTERISTIQUES DES GRANULATS
V.1 PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS
V.2 ESSAIS D’IDENTIFICATION DU GRANULAT
V.2.1 Analyse granulométrique par tamisage [10]
V.2.2 Equivalent de sable (NFP 18-598)
V.2.3 POIDS SPECIFIQUE
V.2.4 LOS ANGELES
V.2.5 MICRO DEVAL HUMIDE
V.2.6 ESSAI PROCTOR et ESSAI CBR
V.2.6.1 Essai Proctor
V.2.6.2 Essai CBR (California Bearing Ratiotest)
CHAPITRE 6 : ESSAI DE DIMENSIONNEMENT [11] [12]
VI.1 HYPOTHESE DE CALCUL
VI.2 LA METHODE LCPC
VI.2.1 Etude de trafic
Pour ce projet routier, le trafic joue un rôle important au dimensionnement et au choix de la structure de la chaussée.
L’étude du trafic constitue une approche essentielle de la conception de réhabilitation des réseaux routiers.
VI.2.1.1 Le trafic passé
VI.2.1.2 Le trafic actuel
VI.2.1.3 Le trafic futur
VI.3 LA METHODE LNTPB
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
Bibliographies
Webograhies
ANNEXE 1 : FICHE D’ESSAI DE L’ANALYSE GRANULOMETRIQUE
ANNEXE 2 : FICHE DE L’ESSAI PROCTOR
ANNEXE 3 : COURBE PROCTOR
ANNEXE 4 : FICHE D’ESSAI EQUIVALENT DE SABLE
ANNEXE 5 : FICHE D’ESSAI POIDS SPECIFIQUE
ANNEXE 6 : FICHE D’ESSAI LOS ANGELES
ANNEXE 7 : FICHE D’ESSAI MICRO-DEVAL
ANNEXE 8 : CARTE DE LA ROUTE SOAVINANDRIANA-FARATSIHO
ANNEXE 9 : CARTE DE LA COMMUNE URBAINE FARATSIHO
ANNEXE 10 : ELABORATION DES GRANULATS
I. Le décapage (découverte)
II. L’extraction en terrain meuble
III. L’extraction des roches massives
IV. Le transfert vers les installations de traitement
V. Le concassage
VI. Le criblage
VII. Le lavage
VIII. Stockage et livraison
IX. Suivi de production
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