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Les granulats désignent un ensemble de grains minéraux d’origine naturelle ou artificielle utilisés pour la réalisation d’ouvrages de travaux publics et de bâtiments collectifs ou individuels. Les granulats sont notamment nécessaires pour la fabrication du béton, mais ils doivent répondre à des exigences de qualité et être associés à des liants en quantité suffisante.
Les différents types de granulats
Catégories de granulats
On distingue principalement 2 catégories de granulats : les granulats naturels et les granulats artificiels.
Les granulats naturels sont issus de gisements alluvionnaires ou de carrières. Les granulats alluvionnaires sont calcaires, silico-calcaires et siliceux. Les granulats de carrière sont obtenus par un concassage permettant de diminuer la taille des éléments. Il existe plusieurs types de concasseurs : concasseurs à percussion, concasseurs giratoires, concasseurs à mâchoires, concasseurs à projection centrifuge.
Le concassage est suivi d’opérations de triage et de lavage aboutissant à l’obtention de granulats aux caractéristiques variées.
Quant aux granulats artificiels, ces granulats sont d’origine industrielle. Ce sont principalement des granulats de laitier. Ces granulats correspondent aux déchets obtenus lors de la fonte des métaux.
Remarque : d’autres granulats sont également employés pour la réalisation de dallages industriels ou de bétons de structure à partir de granulats ferreux ou de schiste expansé, comme aux États-Unis.
Classification des granulats
Les granulats sont classés en fonction de leur nature diamètre en mm. Pour ce faire, deux paramètres sont pris en considération : le plus petit diamètre et le plus grand.
La Norme NFP18-101 a déterminé 5 classes granulaires :
- les fines (0/D avec D ≤ 0,08 mm) ;
- les sables (0/D avec D ≤ 6,3 mm) ;
- les gravillons (d/D avec d ≥ 2 mm et D ≤ 31,5 mm) ;
- les cailloux (d/D avec d ≥ 20 mm et D ≤ 80 mm) ;
- les graves (d/D avec d ≥ 6,3 mm et D ≤ 80 mm).
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Analyse granulométrique des granulats
L’analyse granulométrique est l’étude de la dimension des grains constitutifs des différents granulats. Cette analyse permet de maîtriser la granulométrie aux incidences multiples.
En effet, dans le cadre du béton elle permet de limiter les vides d’air afin d’augmenter sa résistance et d'éviter un ajout excessif de liants pour les combler. De plus, le mélange des granulats doit être réalisé de manière homogène, afin d’assurer l’ouvrabilité du béton lors de sa mise en place.
La résistance du béton est fonction de la taille des granulats ainsi que de la régularité de la courbe granulométrique : un béton constitué de granulats de dimension importante en trop grande quantité risque de contenir des vides, ce qui fragiliserait sa résistance.
L’analyse granulométrique s’effectue à partir d’un échantillon sur lequel sont réalisés des essais au moyen de la technique du tamisage, qui permet de déterminer la finesse des grains jusqu’à 0,08 mm. Les éléments de plus petite taille sont analysés par sédimentométrie.
Les résultats des essais sont présentés sous la forme d’une courbe. Cette courbe met en évidence les matériaux rejetés, dont le nombre ne doit pas excéder 2 % de l’échantillon.
Au-delà, la granulométrie doit être corrigée et l’opération recommencée.
Remarque : les tamis sont désignés par modules numérotés en fonction du dimensionnement des ouvertures.
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