COMPACITE DES MELANGES GRANULAIRES

 

 

     LA COMPACITE

Un matériau, est constitué de matière et de vides. Ces vides peuvent être occupés par de l’air ou de l’eau. Or la matière est le seul élément qui est résistant, c'est-à-dire que c’est le seul élément du matériau capable de supporter les forces et de les transmettre. Ainsi plus un matériau est constitué de matière plus il résistant et inversement plus un matériau contient des vides, moins il est résistant.

La compacité représente la proportion du volume de matière qu’il y a dans un volume de matériau. Elle est désigné par la lettre Gama : g

L’observation et la connaissance de la compacité d’un matériau sont donc importantes, car la compacité est un indicateur de la résistance du matériau. Cela signifie que la compacité à elle seule ne permet pas de connaître la résistance d’un matériau. Cette résistance dépend également d’autres facteurs comme la nature du matériau. La compacité est l’un des facteurs qui contribue à la résistance du matériau.

Comme le matériau est uniquement constitué de matière et de vide, il est possible de le modéliser en représentant ces deux constituants. Cette représentation permet d’observer séparément ce qui tient de la matière de ce qui tient du vide. Il s’agit bien entendu d’une représentation imaginaire du matériau. Dans la réalité, la matière est mélangée avec les vides. La matière est appelée solide dans cette représentation.

Matériaux

 

 

 

 

Vide

 

 

 

 

Solide

 

 

 

 

La compacité, g  représente donc la proportion de solide qu’il y a dans le matériau. Ainsi cette proportion s’exprime par :

g=

Volume de solide

Volume du matériau

 

Par définition le volume de solide est appelé volume absolu : Vabs

Le volume du matériau représente le volume de solide et le volume des vides.

Ce volume est appelé volume apparent : Vapp

 

D’où l’expression de la compacité :

g=

Vabs

Vapp

 

Supposons un échantillon d’un granulat comprenant un volume absolu de 0.6 l et un volume total d’ 1 l.

La compacité de ce granulat vaut : g=0.6/1=0.6=> 60%

Cela signifie que le granulat est composé de 60% de matière et de 100-60=40% de vides.

 

MESURE DE LA COMPACITE D’UN GRANULAT

La mesure de la compacité s’obtient par la mesure du volume apparent et du volume absolu du granulat. Ces mesures ont été étudiées dans la mesure des masses volumiques apparentes et absolues des granulats.

 

 

Le volume apparent est mesuré directement par versement du granulat sans tassements dans un récipient de volume connu.

 

Le volume absolu est mesuré par immersion complète du granulat dans une éprouvette graduée.

 

La compacité est portée sur un diagramme appelé diagramme des phases qui constitue une fiche signalétique des caractéristiques du granulat

 

DIAGRAMME DES PHASES DU GRANULAT

 

 

 

 

 

 

Masse volumique apparente sèche :

ρd =

 

 

 

 

 

 

 

 

Masse volumique absolue :

ρs =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  Granulat

 

 

 

Masses

 

Volumes

 

 

 

Masse totale

 g

Vide

 dm3

Volume total

 

 

Masse des vides

Volume des vides

 

 

 g

 g

Solide

 dm3

 dm3

 

 

Masse des solides

Volume des solides

 

 

 

 

 

 

 

 

Compacité:

 

 

 

 

 

Exemple de diagramme pour un gravier courant

 

DIAGRAMME DES PHASES D’UN GRAVIER COURANT

 

 

 

 

 

 

Masse volumique apparente sèche :

ρd =

1590 kg/m3

 

 

 

 

 

 

 

Masse volumique absolue :

ρs =

2650 kg/m3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                Gravier courant

 

 

 

Masses

 

Volumes

 

 

 

Masse totale

0 g

Vide

0.4 dm3

Volume total

 

 

Masse des vides

Volume des vides

 

 

1590 g

1590 g

Solide

0.6 dm3

1 dm3

 

 

Masse des solides

Volume des solides

 

 

 

 

 

 

 

 

Compacité:

60% 

 

 

 

 

COMPACITE DES MELANGES GRANULAIRES

Le sable plus fin que le gravier permet de combler une grande partie des vides compris entre les grains de gravier. Le problème consiste à mélanger le gravier et le sable afin de définir les proportions de mélange qui donne la meilleure compacité.

La mesure de la compacité du mélange est un moyen de connaître l’effet produit sur la compacité du mélange selon les proportions de sable et de gravier constituant ce mélange. L’observation graphique de l’ensemble des résultats permet de repérer les proportions de granulat donnant la plus forte compacité et par conséquence, le mélange qui contribuera à l’obtention de la meilleure résistance de béton.