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MINISTËRE
DE l ENVIRONNEMENT
ET DU C DRE DE VIE
MINISTËRE DES
TRANSPORTS
LABORATOIRE
CENTR L
ES PONTS ET CHAUSSÉES
ISSN 0085 2643
Rapport de recherche lPC ° 9
Propriétés générales des graves traitées
par des ciments spéciaux et des retardateurs de prise
Juillet 978
J ALEXANDRE
A.BROCCOLI
C.CIMPELLI
J. L. PAUTE
-
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Propriétés générales des graves traitées
par des ciments spéciaux et des retardateurs de prise
J. LEX NDRE
Ingénieur
Centre d étude et de recherche
des liants hydrauliques
A
BROCCOLI
Technicien supérieur
Laboratoire régional des
Ponts et Chaussées de Bordeaux
C
CIMPELLI
Ingénieur
Laboratoire régional des Ponts et Chaussées
de l Est Parisien
J.-L. P UTE
Ingénieur
Laboratoire régional des
Ponts et Chaussées de Saint-Brieuc
Ce rapport a été rédigé avec la collaboration de MM. GAUTIER
HORNAIN VOLANT
Ingénieurs au CERILH.
Pour ce qui concerne les Laboratoires des Ponts et Chaussées, il
s appuie sur les études
réalisées dans le cadre de :
l action
de
recherche pluriannuelle
AR) : 34
• Assises traitées aux liants hydrauliques
-
l
fiche d action élémentaire
de
recherche (FA
ER) : 34064
• Traitement des graves par des ciments spéciaux pour
assises
de chaussées.
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ommaire
Résumé
Présentat
o
n
Chapitre
1
Chapitre 2
Chapitre
3
Chapitre
4
Chapitre
5
Bibliographie
Objectifs de
la recherche
Matériaux soumis à l étude
Les
gra
nu lats
Les ciments
Les
adjuvants
Caractéristiques de compactage des différentes graves-ciment
Relations entre poids et volumes dans une grave-ciment
Étude
du
délai de maniabilité des graves-ciment
Ciments
spéciaux
et
retardateurs de
prise
Description des méthodes envisagées pour déterminer
le
délai
4
5
7
8
8
9
9
10
10
13
de maniabilité d une grave-ciment 13
Mise au point de la méthode par auscultation dynamique 18
Étude de
la
variation du délai de rnaniabilité en fonction de
la
nature
du ciment, de la nature de la grave, de celle du retardateur de
prise
et de son dosage 22
Influence du délai de compactage sur les performances
mécaniques
d une grave-ciment 27
Influence de la température sur
le
délai de maniabilité 29
Comparaison des délais déterminés par mesure sonique et des
courbes
de chaleur
d hydratation
obtenues sur grave-ciment 29
Aspect microstructurel du délai de maniabilité de la
grave-ciment 9 et 10) 37
Conclusions générales
41
Étude des performances
mécaniques des
graves-ciment
46
1nfluence de la nature du ciment, de son dosage, de
la
nature
de
la grave
et du taux de compactage sur la résistance en traction directe
46
Comparaison entre la résistance en traction directe sur
grave-ciment
et de la résistance en flexion Rtf) sur mortier ISO 53
Étude de la sensibilité des graves-ciment vis-à-vis des
variations de teneur
en eau 54
Comportement des graves-ciment à
la
fatigue
55
Conclusions
58
Résumé en anglais,
allemand,
espagnol
et
russe
60
61
Les trois annexes:
1 - analyses chimiques des ciments t de leurs constituants,
2 -
détermination du délai de maniabilité par auscultation
dynamique,
3 -
étude microstructurelle
u
microscope électronique
à
balayage (MEB),
citées dans
ce
rapport peuvent être obtenues en s adressant au Laboratoire des
Ponts
t
Chaussées de
Saint-Brieuc
- 12,
rue Sully, 22000 Saint-Brieuc.
MINISTERE
DE
L ENVIRONNEMENT
ET DU
CADRE
E
VIE
-
MINISTERE
DES
TRANSPORTS
LABORATOIRE CENTRAL
DES PONTS ET CHAUSSÉES
58, boulevard Lefebvre -
75732 PARIS CEDEX 15
Tél. : 1) 532-31-79 -
Télex: LCPARI
200361 F
JUI LLET
1978
-
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.l Vo.\ lecteurs étral/ger.\ Irouveront ce rf.\umé traduit
résu é
en anglais, allemand,
e.\pagnol
et rusle en Jin de rapport.
Our
rl'aders willjind this ahstract al the el/d of the report.
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>.IIcr}n/ù I/II hCIl/
1/llIllIlI/llll/1II 1l().\{l'lL ('1l l 1,()/Il C
IIIlI ll l/lil.
L é tude p résen tée
dans ce
rappor t
de
recherche
ava i t
pour
o b jec t i f
pr inc ipa l
d approfondi r
la
connaissance de ce r t a ines
c a r a c t é r i s t i q u e s
générales
des
graves-
ciment :
le déroulement de
la
pr i se
e t la
mise au point d'une méthode permet tan t
de
d éf in i r l e dé la i de
maniabi l i t é ,
l i n f lu en ce
de l i n c o r 9 0 r a t i o n de re t a rda teurs de p r i
se
sur
l e dé la i de mania
b i l i t é
e t sur
l a ré s i s t ance des
araves-c iment
a ins i
adjuvantées ,
l e s
ca rac té r i s t iques des graves t r a i t ée s
par
des ciments spéciaux.
On se proposa i t ,
également,
d 'examiner s il e x i s t e des r e l a t i o n s ent r e
la
r é s i s -
tance sur graves-c iment
e t
sur mort ier
ISO.
La
pr i se e t le
durcissement
d un ciment cons t i tuan t
en
r éa l i t é un phénomène con
t i nu , il appara î t
que
l a d é f i n i t i o n du dé la i de maniabi l i t é
ne peut q u ê t r e
a r b i -
t r a i r e .
On
s e s t
donc
a t taché
à d éf in i r
ce
c r i t è r e
comme
é tan t l e
temps
pendant
lequel on peut mett re
en oeuvre
une arave-ciment sans a l t é r e r sens iblement ses
c a r a c t é r i s t i q u e s
mécaniques. Trois p ~ o c é d é s ont été
expér imentés :
l au scu l t a t i o n
dynamique,
la ca lor imét r ie
e t l é t u d e micros t ruc ture l l e Dar
des
observat ions
d é c l a t s de
graves-ciment
âgées de quelques heures au microscope électronique à
balayage.
L'emploi
de
re t a rda teurs
de p r i se appara î t
un procédé e f f i cace pour
augmenter l e
dé la i de maniabi l i t é des graves-c iment .
I l
appara î t que
l o n peut di s t inguer
du
point
de
vue
de
l h y d r a t a t i o n ,
l e s
ciments
moulus finement (normalisés ou non) d une par t ,
e t
l e s ciments moulus gross iè re -
ment d au t r e p a r t .
Du
point de vue des performances mécaniques, on cons ta te que l a
t eneu r
en eau
op-
t imale co ïncide
9ra t iquement avec la
teneur en
eau
de ressuage
déf in ie à l e s s a i
Proctor modi f ié .
On a
pu
également,
pour
ce t t e
teneur
en
eau,
r e l i e r
l e s pe r for -
mances
mécaniques
à un paramètre sans
dimension,
le dosage volumétr ique en
ciment
DVC)
paramètre qui
in tègre
le dosage en ciment e t
la
compacité de l a grave-ciment .
L é tude
en f a t igue montre que l a grave-c iment Drésen te un
comportement
r e l a t i v e -
ment
peu disper sé . La l imi te
d'endurance
à un mil l ion de c h r ~ e m e n t s
es t
légèrement
supér i eu re
à la
moit ié
de la
rés i s t ance
s ta t ique .
MOTS CLES 33 Raoport de
Recherche
granulométr ie
cont inue granula t ciment
pr i se maniabi l i t é re t a rda teur de pr i se ré s i s t
ance (mater) mécanique
durée t eneu r
en
eau compacité dosage
(mélange)
f a t igue
(mater) .
4
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PRESENT TION
J.
BONNOT
Chef du département des chaussées
L.C.P.C.
J. P.
MÉRIC
Directeur général du C.E.R.I.L.H.
Le. flappOM:
de.
fle.iéhe.fliéhe.
de. MM. Me.xandJte., BflOiéiéOU, Cünpe.LU e): Paute. e;;,t
fa
l.>ynthè.J.>e. de. fle.iéhe.Jt-
iéhe;;, e.6 6 e.duée;;,
l.>Llfl fe;;,
gflave;;, -cAme.nt, dan .> fe. iéadJte. d'une. adJ.on
généflale.
me.née. pOLlfl
pe.Jt6e.iétion
ne.Jt
iéme. te.iéhlÙqUe. déjà anue.nne. et
f(Ll pe/tme):t [e.
iUvt .>i de.
mie.u.x
ftépondJte. aux be;;,oin .> e.n aMi .>e;;,
d e . · ~ h a u . . > l . > é e . . >
pOLlfl
tfla6iié
fOLlfld.
POM fe;;, Laboflatoifle;;, de;;,
Pont .>
e): Chau. .>l.>ée;;" iée;;, fle.iéhe.Jtiéhe;;, ont
été
alÙmée;;,
pM
M.
PalLte.,
flappOfl-
te.uJt de. f o.iétion éR.éme.ntcUJte. de. fle.iéhe.Jtdle.
iéo.'Vte;;,pondante.
; mai .> iée.
flappOM:
e;;,t fe.
6flMt
d'une. iéof
faboflation 6flUd:ue.u. .>e. qui l.>' e;;,t étabUe.
e.ntfle. fe;;, Laboflatoifle;;, de;;,
Pont .>
e): Chau. .>l.>ée.l.> e):
fe. Ce.ntfle.
d'étude. e): de.
fle.iéhe.Jtiéhe.
de.
f indu. .>tflie. de;;, .[[ant .>
hydflalLUque;;, C _E.
R.
r.
L.
H • ,
fa
pMtiupatio n
de.
~ e .
de.JtlÙe.Jt
témoignant de. f intéftêÂ: que.
pOf1Xe.
f'indu. .>tflie. ume.ntiè.fle. à
~ e . t i e .
uJ:iü.J.,ation pMti-
~ l L U è . f l e .
du ume.nt.
Le.
flappOM:
iéompfle.nd de.ux pMtie;;, tflè.l.> d.l66éfle.nte;;, : fa
pwe.
du
ume.nt e.n miUe.u gflave.-ume.nt e):
fe;;, pflOpftiété.l.>
mé.iéalÙque;;,
de;;,
gflave;;,-ume.nt apflè.l.> dLlflwJ.>e.me.nt.
Le;;, e;;,l.>ai .> ont pOM:é, e.n gflande. pMtie.,
l.>Llfl de;;,
ume.nt .> fle.iéOn .>tituél.> e.n fabOflatoifle. à
paJttiJt d un
mê.me.
c1inRe.Jt
e): de.
fcUtie.Jt, iée.ndJte;;,-vofante;;, ou
Mne;;, iéaliéaifle;;" e.n dOMge.
vafliabfe.,
de.
6açon à
me):t [e
e.n
é.vide.niée. fe.
pMamè.tfle. "natLlfle. de.
f aj
olLt" .
Prise
du
ciment
L'étude. de. fa pwe. du ume.nt e.n
miUe.u.
gflave.-ume.nt a été fle.ndue.
n é ~ e ; ; , l . > a i f l e .
pOLlfl éc1aif lw fe.
pflobfè.me. de.
fa
dé6ilÙtion d un dé.fiU de. malÙabiUté.. Vu point de. vue. de f
appUiéation pflatiqUe.,
~ e . t i e . notion l.>' intflodMt
l.>impfeme.nt
iéomme. fe.
dé.fiU
iéompté.
à paJttiJt
du
malaxage. au
bolLt
duquef
i
n'e;;,t pfu. .> pOMibfe.
de. me):t [e.
e.n Oe.uvfle.
fa
g.'tave.-ume.nt l.>an .>
que.
l.>e;;, pflopftiétél.>
méiéalÙque;;,
e.n
.>Oient
J.>e.n .>ibfe.me.nt a66e.dé.e;;, ; iée;;,
pflopftié.tél.> .>Ont
a66e.iétée;;"
d'une. palU: pMiée.
que. fa
pwe.
du
ument iéomme.nçant à fliUrilfl
fe.
matéftiau,
i
n e.l.>t pfu. .> pOMibfe de.
fe iéompaiéte.Jt e.6 ~ a i é e . m e . n t
e):
d'autfle.
palU: pMiée. que. fe;;,
pfle.lm.è.fle;;,
Uai .>on5
de.
pwe. .>Ont flOmpue;;,
pM
fe;;,
mouveme.nt .> flefati6l.>
de;;, é.fê.me.nt .>
de. fa
gflave.
au iéOu.fl .>
de;;,
O'JéflatlOn .>
de.
mi .>e.
e.n
oe.uvfle..
Mai .> ~ e . t i e . déMlÙtion ne. pe.flme.t
pM d'e.n tifle.Jt rilfle.iéte.me.nt un
e;;,l.>iU de.
faboflatoifle. "dé.te.flmination
du
déR.iU
de.
malÙabiUté."
e):
on a
iéhe.Jtiéhé.
à
déMnifl
de;;,
méthode;;,
indifle.de;;,
a p p U ~ a b f e ; ;
pflatique.
me.nt.
Ce;;,
mé.thode;;, inrilfle.de;;,
uJ:iü.J.,
e.nt
fa
me;;,Llfle. d'une.
iéMadé.wtique.
méiéalÙque. qui
évofue. .>Ou. .>
l'e.66e.t de. .> modibiiéation .> du miUe.u aiéiéompagnant
la pwe. e.t le. d L l f l ~ i . > l . > e . m e . n t du
fiant :
f l é l . > i . > t a n ~ e .
à fa fluptLlfle. e.t
l.>uJttolLt
v-e. du
l.>on. Le;;,
di66iiéuité.l.>
fle.niéontflée;;"
qui pflovie.nne.nt notamne.nt du
6ait
qu on ne.
pe.lLt
dé.Mnifl un
l.>elLU tflè..s
ne): dan .> le. pflOiée;;,l.>u. .> iéontinu d
é.volu.t.lon de. fa pwe.
e):
du dLlflwJ.>e.me.nt du ume.nt au iéOu.fl .> du
te.mpl.>,
ont
iéonduit à é.tudie.Jt de. 6açon bine. .ta pwe. du
ume.nt
dan .> iée.
miUe.u. tflè.l.> pMtiiélLUe.Jt
que. iéOn .>WUe.
une. gflave- cAme.nt, miUe.u. à 6iUble. dOl.>age. e):
60M:e.
pOflO .>- de;;, obl.>e.Jtvation .>
intéfle;;,Mnte.l.>,
montflant
pM e.xe.mpfe. que.
la l.>tflumfle.
de;;,
hydflate;;,
60flmé.l.>
dépend
de.
la
natu.Jte.
de. la
gflave.
e.t de.
l.>e;;, pMtiiélLfe;;, bine;;, e.n pMtiiélLUe.Jt.
Une.
inte.Jtpflétation miièftOl.>tfludLlfle.Ue. a
é.té. donné.e.
au
6ait que.
l'e.66e.t de. l augme.ntation du
délai
e.ntfle. malaxage. e.t ~ o m p a i é t a g e . e;;,t
moin .>
ofléjudiuabfe. la flé.l.>i .>taniée de;;, gftave;;,-ume.nt
dan .> le.
iéM de;;,
ume.nt .> à
60M:e.
tene.Llfl e.n fcUtie.fl e.t
gflOl.>J.>e.
moiltufle. que. dan .> ~ e f u i de;;, ume.nt .> bM
e.
de.
cUnRe.Jt.
5
-
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6
L étude. de..fa UYlétique. d hydJta.tatioYl
d'uYle.
gJtave.-c.hne.nt
palt.fa mu.Ulte.
du.
Mux de. c-hale.UIt
d hYMa
tatiOYl au c-aloJUmè.:tJte. aiÜabatique. -6e.mb.fe. UYle.
te.c-hYlique.
.:tJtè-6 pJtome..:t.:te.U- >e., qtù
pe.Jtme..:t,
palt
e.xe.mp.fe.,
de. me..:t.:tJte. C-.fa-Uteme.nt
e.yl
év-tde.Ylc-e. .f e.66e.t du. Jte.taltda.te.uM.
Propriétés mécaniques
L étude. du.
pJtopJUéte-6
méc-aYliquu. du.
g,'Ulvu.
-ume.nt a poJt.:té -6U1t .f -tYl6.fue.Ylc-e. du. iÜve.M
paltamè.:tJtu.
de. compo-6-LtioYl
de.
.fa
gJtave. e..:t de.
.fa Y l a t u ~ e
du
c.hne.nt. A .fa te.Yle.UIt e.yl e.au optimale.,
Oyl
a étabt-L UYle.
Jte..fatiOYl,
valab.fe.
pouJt
UYle.
dlJYlYlée.
e.t
powc
Uyl
ume.nt
dOYlYlé, e.vt.:t te.
.fa
Jté-6-L-6taYlc-e.
à
.fa
.:tJtaC-tioYl
de.
.fa
gJtave.-ume.nt
à Uyl
âge.
dOYlYlé e..:t Uyl paltamè.:tAe. vo.fumé.:tJt-Lque.,
.fe.
dOMge.
vo.fumé.:tJt-Lque. e.yl ume.nt (VVC),
qtù u t
.fa
pJtOpOWOyl
du.
v-tdu. de.
.fa
gJtllve.
, Le.mpw palt .fe.
c.hne.Ylt
(aYlhyMe). Ce. paltamè.:tJte. Jte.gJtOupe.
.f e.6
ne..:t
de
.fa
te.Yle.UJt e.yl
ume.Ylt
e..:t de.
.fa
d e . ~ 5 , U : é de.
.fa
gJtave..
LOMqUe..f
Oyl
a étabt-L c-e..:t.:te.
Jte..fatiOYl
pOM UYle. gJtave. dOYlYlée., Oyl pe.u;(: pJtévo-LJt fa
f1.é-6-L-6taYlc-e. à .fa
.:tJtaC-tioYl
c-e..:t.:te. lie..fatioYl pe.Jtme..:t
de.
dUe.Jtm-tYle.Jt
.fa te.Yle.UIt e Yl ume.nt YleC-u.MLüe. rOM .obte.vt-LJt
UYle.
Jté-6-L-6taYlc-e. 6-
-6e.Yl-6-tb.fu.
à Uyl maYlque.
d e.au.
Ce.pe.Yldant,
.fa
YlaWJte.
de. .fa gJtave. a UYle. gJtaYlde. .
-
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9/70
CH PITRE
OBJECTIFS
E
L
RECHERCHE
La
technique des graves-ciment
a
considérablement é
volué depuis la
parution de
la Directive
de 1969 (1).
D'un matériau figé dans des qualités et ses
défauts,
i l est devenu,
au f i l des expériences
réal isées
de
puis
plus
de
5
ans, un matériau adaptable aux
c i r -
constances
du
chantier
du
fai t
de
l appar i t ion
de
l iants
plus appropriés
et de l ' in troduction des re-
tardateurs de
prise . Alors
que
son
ut i l i sa t ion
étai t
,
par
le
passé,
l imitée
aux
constructions
de
chaus
sées neuves et
aux
renforcements
de
chaussées
à
fa i -
ble t raf ic , i l est maintenant possible, comme l i n -
diquait M L'Ingénieur Général
HUET
dans la présen
ta t ion du Complément à la Directive grave-ciment
(2)
- d 'envisager une
plus
grande
souplesse pour la réa
l i sa t ion des chaussées
neuves,
- d é la rgi r
le domaine d ~ m p l o i
de
cette technique
aux renforcements
de
chaussées sous circulat ion
avec la poss ibi l i té
de t ravai l le r
par bandes et
de circuler sur
les
couches ainsi
mises
en
oeuvre
dès la
f in
du
compactage
I l
devenait
cependant nécessaire
de préciser
cer
taines propriétés
des nouvelles graves-ciment
en
se
basant sur
les
résul ta ts d'une étude à
caractère
systématique réal isée
à
par t i r
d'une
gamme représen-
tative
de
granulats ,
de
ciments
de
différente
nature
et de
retardateurs
de
prise.
Parmi
ses
p r o p r i é t ~ s
, qu i l convenait de préciser ;
on ret iendra,
en
par t icul ier ,
le
délai de
maniabi-
l i té
En
fa i t ,
i l s agissa i t là
d'une
étude
de
la
prise
des ciments dans
un contexte bien par t icul ier ,
celui d'un mélange à
faible
dosage et à
forte
poro
s i té . Plusieurs moyens ont été mis
en oeuvre
pour
étudier
le
début
de prise ,
auscultation
dynamique,
calorimétrie, observation microstructurelle au
Mi
croscope Electronique
à
Balayage
de
façon
à
aider
à
la
définition
de
ce
paramètre
dont
la valeur permet
de déterminer le temps de mise
en
oeuvre des graves
ciment
pendant lequel on ne note pas d a l t é ra t ion
sensible des
caractéristiques mécaniques
à
long
t e r -
me.
Pour tenir compte de l ' appar i t ion de
ciments
nou-
veaux, ciments
hors normes
te ls
les
ciments
à
forte
teneur en l a i t i e r et à grosse
mouture,
ou
ciments
de
type
CPJ à
base
de cl inker
et
contenant un
consti
tuant
secondaire
en
forte
proportion, i l paraissai t
également
uti le d 'é tudier la variation des caracté-
ristiques
méc niques suivant le
type
de
grave, en
fonction du dosage
en
ciment, de
la
densité et de
la
teneur
en
eau.
A cette étude, ont
participé
les Laboratoires Régio
naux
de
l Es t
Parisien (Melun), de Bordeaux, de
Saint-Brieuc
et
le CERILH
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
10/70
CH PITRE
M TERI UX SOUMIS AL ETUDE
2.1. - LES GRANULATS
Trois
graves
ont été retenues
pour l é tude
a
grave
s /'ceuse
provient du
concassage
d une
roche massive
( leptyni te
et
amphibolite
- carr ière
Rault près de
Saint-Brieuc
(22)
C 4 I ~
LOU X
GR..\ViERS
GROS SABLE SABLE
IN
0.5
0.1
0.\0.03
1 1 l
f igure
2.1.
-
granulométrie
de
la
grave
siliceuse
Pour des commodités de reconstitution, la grave a
été
fract ionnée
en 5 constituants e t l on a rajouté
un
sable de dune 0/1 comme élément correcteur.
Formule de
reconstitution
sable de concassage
0/2
sable de dune
0/1
gravillon 2/4
gravillon
5/12
gravillon 12/17
gravillon 17/22
E.S. du sable 0/2
Coefficient
Los
Angelès
Masse
volumique
du mélange
18,9 %
17,9
9;2
%
20
1\
23
54
17
2,76
Ces matériaux ont été
préparés
et approvisionnés par
le L.R. de
S A I N T ~ R I E U C .
8
la
grave calcaire
provient du concassage
d une
ro
che massive
(carrière BOCAHUT
et
VINCENT
- Aves ,es
(59)
.
3F
=a: : ==- .c:
o 200
1
1
r
'
GR \VIERS
GROS SABLE
0
1
o.,
,
SABLE
11,\
. _ ~ =
0,2
0.10 08
1 l
figure 2.2. - granulométrie de la
grave calcaire
Formule de
reconstitution
sable
0/3
gravi l lon 3/8
gravi l lon
8/12
gravi l lon 12/20
E.S. du sable 0/2
14
%
1\ %
10
%
35 %
Coefficient
Los Angelès
19
Masse
volumique
du
mélange:
2,71
Ces
matériaux ont
été
préparés
e t
approvisionnés
par
le LREP de
MELUN
la grave silico-calcaire provient du mélange d un
gravi l lon obtenu par concassage d un ZO/D si l ico-cal
caire
i ssu d al luvions
de
l Yonne,
du
sable
0/4
obte
nu par
criblage
et
lavage
d un tout
venant alluvion
naire de l Yonne
e t
d un sable correcteur
0/4
cal
caire
en
provenance d Ecuelles
(77) obtenu par con
cassage d une
roche massive
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
11/70
CA1ll0UX GRAV1ERS GROS S,\BlE SABLE FIN
o
200
100 50
1
'
0.5 0.2
0.10.08
1
l
f igure
2.3.
-
granulométrie de
la grave
s i l ico-cal
caire
Formule de reconst i tu t ion
gravi l lon
4/20
sable
0/4
s i l ico-calcaire
sable calcai re 0/4
E.S. du
0/4
s i l i co -ca lca i re
Teneur
en
calcai re
E.S.
du 0/4 calcai re
Teneur en calcai re
Coefficient
Los
Angelès
du
gravillon
Masse
volumique du
mélange
52
%
31 %
17
%
85
30
%
90
%
20
2,64
Ces matériaux ont été
préparés
et approvisionnés
par
le LREP
de
MELUN.
2.2.
-
LES
CIMENTS
Cinq l iants ont
été
étudiés,
i ssus,
pour part ie ,
d un même
clinker:
-
un ciment
industr ie l provenant du broyage
simulta
né, à une mouture grossière ,
de
cl inker ,
de l a i
t ie r et
de
gypse, désigné
par le s ig le
LMG,
quatre
l iants reconstitués
en laboratoi re
:
un
ciment port land sans addit ion,
obtenu
par
broy
age
e t gypsage
du même
clinker
CPA
témoin),
un ciment de
type CPJ obtenu
par
mélange du
por t
land précédent e t
d une
cendre volante broyée,
désigné dans l 'é tude par le s ig le LKCV,
un ciment
de
type CPJ obtenu par mélange du
même
port land et
de
l a i t i e r
broyé
désigné par le
s ig le
LKL,
un ciment de type f i l lé r i sé
obtenu
par mélange
du
même
port land et
d un f i l l e r
calcaire
broyé,
désigné par le
s ig le
LKC.
On voi t
donc que
tous ces l i an ts répondent à
une
pré
occupation commune, la f ixat ion
du
paramètre clinker
e t
que
d.
eux
d 'entre eux Q.e LMG et le CPJ à base de
l a i t ie r ) sont issus
du
même
clinker e t du
même l a i
t i e r .
2.2.1. - Caractéristiques
physiques
des
constituants
et
des
mél nges
Les
ajouts
broyés
séparément en
laboratoire
présen
tent les caractér is t iques suivantes
Tableau 2.1.
M Sse Volumique
Surf.ce spécifique
a
cm3
)
(cm /g)
Cendres volantes
2.43
5100
l.itier broy.
2.92
2985
Filler
calcaire
2.69
2610
Les différents
l iants
présentent
les caracter ls t iques
suivantes, selon les
compositions
données
:
Tableau 2.2.
Composition des ciments
de
l é tude
Compositi
on
du
mélange
Caractéristiques
du
melanye
Clinker
Cendres
Filler
Mosse
1
Surbce
Ciment
gypse
Laitier
volante
calcair.e
~ o l u m i q u
'spéc;fiqu
%
%
(gem
3
)
(cO ' 9 )
CPA
ou
LK
100
3,1 2790
1
LMG
*
6
84
2,9
2070
LKCV
65
35
2,79
3536
lKl
65
35
3,02
2755
LKC
50
50
2,88 2650
* Pour des
ciments à
mouture grossière, la
surface
spécifique
est peu représentative.
I l vaut mieux in
diquer
le
refus
à 40 Dans le cas du LMG étudié,
i l
éta i t
compris entre 48 et 50 .
2.2.2. -
nalyses chimiques
des
constituants
et
des l iants
On
a effectué les analyses chimiques du CPA témoin
gypsé, du
LHG
e t
des autres composants
du
mélange:
l a i t i e r
de
Colombelles,
cendre
de
Violaines ,
f i l l e r
calcai re d Ecuelles
(voir
annexe
1)
2.2.3. - Terq s de prise
et
résistances méc niques
des différents liants
uti l isés
Les temps de prise Vicat
(mesurés
à
20°C
sur mor
t i e r
ainsi
que
les résis tances mécaniques
normali
sées (mortier
1/3 ISO) en t rac t ion
par flexion
e t
en
compression des différents l iants
retenus
dans
l 'é tude sont donnés dans le
tableau
2.3. et les f i
gures 2.4
et
2.5
2.3.
-
LES
ADJUVANTS
Deux
retardateurs
de
prise ont été sélect ionnés pour
être soumis à
l 'é tude du
délai
de
maniabil i té des
graves-ciment
:
9
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
12/70
_ _ _ _
-_ _ _ _ _ _ _ _- _ _ _ _ __ _
~ l l l i-./
, __ / - + - - - - - 1
700
6001--_ _ _ _
+
____
500
400
3 ){)
200
100
,
/
,
,
- ~ : ; : ~ 1 2 - - , = = - -
> ~
: : : ~ J - -
------+-------1
--
log. t
2B
90
182 j_
l in
t-lgure
2.4 - Résis tances en
compression
en fonct ion du ter.-Ips sur mortier ISO
2B
90 182j.
+ C PA
)( lMG
o
l
KCY
• lKl
li l
KC
log. t
IOn
2,5
-
Résis tances
en
t r ac t ion
- f lexion cn
fonct ion
du temps
sur
mort:ier ISO
Tableau
2.3.
Temps de prise
Résistance
( bars)
Ciment
à
20'C
2·
r
28i
..
3mols
6mois
lan
ébut
Fin
TF C
TF C
TF
C
TF
CTF
C
TF
C
CPA ou lK
4
h
20
6 h
20
30 151
5634 79516
87
6m
75 629
96
li5(
lMG
9
h
55
26h30
.- 926
96
56202
60\270
7 2B7
74
30
lKCV
5 h30
7h05
28 120
50241 78
~ 1 2
97 62 124
713
121
33
lKl
5
h25
7 h
15
21 81
42197
69
4()(
B9603 92678
95 31
lKC 6
h05
9h15
16
55
30 119 48
193
56
58 236
58
10
- un produit commercial agréé,désigné
par
la
l e t t re
P (p las t i f iant - retardateur ) ,
- le l ignosulfonate, désigné par le l e t t re N, sous
produit de
l indus tr ie
de la
pâte
à
papier,
produit
en poudre t rès soluble dans l eau.
2.4. - CARACTERISTIQUES DE
COMPACTAGE
DES DIFFEREN
TES
GRAVES-CIMENT
La densi té de référence e t la teneur en eau de com
pactage ont
été
déterminés
pour chaque
grave par un
essai
de compactage suivant le
mode
opératoire
PROC
TOR ~ O D I F I E
adapté au
cas
des
graves
drainantes (3) .
Les essais ont été réa l isés dans les t ro is
labora
toires des Ponts et Chaussées. Les figures
2.6
e t
2.7
montrent la
variation
de yd, la densi té sèche,
en
fonction de la teneur en eau de la
grave
après
compactage.
Les caractéristiques de compactage des éprouvettes
retenues
à la su i te de ces essais sont indiquées
au tableau 2.4.
Tableau 2.4.
Caractéristiques
de compactage des éprouvettes
3 , 5 r o C P A . u ~ I . K C \ \ l K l
7%lKC
rdOPM
W Res.
rd
OPM W
Res.
Grave
siliceuse
2,25 6%
2,27
6%
Grave
cllcaire
2,32
5%
2,34
5%
Grave silico
calcaire
2,23 5%
2,25 5%
Hres
teneur
en eau de
ressuage
2.5. RELATIONS ENTRE
POIDS
ET VOLUMES DANS
UNE
GRAVE-CIMENT
I l est
intéressant
de caractér iser la
structure
d un
matériau par des paramètres
sans dimension.
La figure 2.8 schématise les proportions re la t ives
de granulat, de ciment, d eau et d a i r dans une
grave-ciment.
PA
ir
VA
PE
- -
_: =
VE- -eau- -
PC
:·:·. ::cimént: :::::
VC
P
X/À
V
PG
GranUI::\
VG
;fx\'
figure
2.8.
Les poids spécifiques des différents constituants de
la grave-ciment
sont
définis comme sui t :
granulat
ciment
c
Pc
Vc
eau
Y
E
=_P_E_
VE
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
13/70
l'd
l'd
l'd
2 ~ . ~ - - - - - r - - - - - . - - - - ~
~ O ' + - ~ - - - - - ' - - - - - ' - - - - - ;
2 ,30+ - - -+ - -A fF- - - \ - -+ - - - - -1
,151-
__ ;W;,'*;,;O
2 ~ L
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ W%
4
5
6
Grave
siliceuse
4
6
Teneur
en
el aprils Compactage
Grave
calcaire
4
5 6
légende
Grave silico -calcaire
l R
LR
Ciment
Bordeaux
St Brieuc
Figure
2-6
-
Essais
Proctor modifié sur graves t r a i tées à 3,5
de
ciment.
CPA
+
•
lMG
x
r----
lKCV
A
'd
,
~
-.
/
-.....
1
2,2
l'd
'
?
/
5
f
;2
2;25
l'd
1
/
r-r
J
1/
;20
2,15
W%
W
% 2,15
WO
o
4
5
6
Grave siliceuse
4
5
6
Teneur
en eau
aprh compactage
Grave calcaire
• LR st Brieuc
+
LR
Bordeaux
4 6
Grave
si 1
co
calcaire
Figure
2-7
-
Essais Proctor
modifié sur graves
t ra i tées
à 7 de ciment.
Les
poids
spécif iques
apparents
de la
grave
humide
de
la
grave
sèche
l'=---.L
V
rd
_ PG - Pc
- V
La
teneau
en eau Le
dosage
en
ciment
C = ~ x 100
PG
Dans
ces
condit ions,
immédiatement
après
le
compac
tage
e t avant tout début de pr ise , on
défini t les
paramètres
suivants :
p o ~ o s t é
de
la grave ciment
Volume
des
vides VA
+
VE
Volume
total V
so i t avec
les
notat ions précédentes
n
=
1 _ l 'd -k + 1
1 + 0,01 C
dosage
volumétrique
du
ciment ve
DVC
=
volume
de
ciment anhydre
volume des vides
de
la grave
Ve
V-VG
D V C = ~ Yd
e (1+0.01CI_1
l'G
degré e saturation e
la grave ciment
au compactage
Sr - W.Fd(1+o.01CI
(1 +
O,olCI_
Fd(J.. + O.OlC 1
FG
Fe
Compte tenu de la
valeur
de la masse volumique des
dif férents
const i tuants
de
la
grave-ciment, i l
es t
possible de complèter
le
tableau 2.5
avec
la
valeur
des paramètres définis
ci-dessus :
Tableau
2.5.
Porosith , n
Dosage volumétrique Degré d. saturalion
du ciment, DVC ,Sr
Ciment
G.S.
G.C.
6.S.C.
G.S.
G.c.
6.S.C.
G.S. G.C.
G.S.C.
W
6.,.IW 5,
W 5 <
35%
CPA 0,188 0,148 0,160
0,116
0,146
0,132
0.72
0,79 0,70
lMG 0,186
0,146
0,158
0124 0,157
0,141 0,73
0,80 0,71
lKl
0,187
0,147
0,159
0,119
0,150 0,136 0,72 0,79
0,70
LKCV
0,185
0,145
0,157
0,128 0,163
0147 0,73 0,80
0,71
7 lKC 0,180
0,140
0,152
0,223
0.225
0,251
0,76
0,84 0,74
11
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
14/70
On
constate que
la
densi té sèche n es t
pas une
carac-
tér is t ique
suff isante
pour défin ir l é t a t
de
compaci-
té d une grave.
La porosité
est
en effet un critère plus intéressant
Bien que les d i f férentes graves présentent
des
gra-
nulométries
proches
de
la
courbe moyenne, d autres
paramètres qui n ont pas été
recherchés
i c i
condui-
sent à
des
compacités
var iables,
à
l essa i
Proctor
Modifié.
La
grave s i l iceuse es t en effe t la
moins compacte
puisqu el le
présente
une porosi té
moyenne
de
19
pour un dosage de 3,5
de
ciment. La grave calcai re
est la plus compacte - porosi té
de
15
.
La
grave
si l icocalcaire
intermédiaire a
cependant
une porosi -
té assez peu dif férente - 16 .
12
De la même
m a n ~ e r e le Dosage Volum étrique en iment
DVC) montre
que
la
st ructure des t ro is graves n es t
pas
équivalente
alors
que
14 (G.si l icocalcai re) à
15 (G.calcaire) des
vides
la issés par la grave,
sont , théoriquement, comblés par la poudre
de
ciment
cet te
valeur n es t que de 12
pour la grave
si l iceu
se.
Afin
de concrétiser
la s ignif ica t ion
de
ce paramètre
pour
obtenir
avec
la
grave
si l iceuse
un
DVC
de
14
pour
un
dosage
en
ciment
de 3,5
, la densité
sèche
devrait être de 2,32 so i t 103
de
2,25, la
densi té
OPM
obtenue avec cet te grave.
On verra,
plus lo in ,
l importance
de
ce paramètre
en
par t icul ier ,
au
niveau des résistances mécani-
ques.
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
15/70
CH PITRE 3
ETUDE DU DEL I
DE
M NI BILITE
DES GR VES
CIMENT
CIMENTS SPECI UX ET
RET RD TEURS
DE
PRISE
Sous
leur forme
ancienne, les graves éta ient t r a i -
tées à l a ide
de
ciment
Portland
caractér isé par
une pr ise rapide, intervenant lors
des
opérations
de règlage
et
de compactage de
la grave-ciment.
L ut i l i s a t ion de
ciments spéciaux à pr ise retardée
et
à durcissement plus lent ,
e t
cel le des retarda
teurs de
prise ,
incorporés lo rs de
la
fabrication
des graves-ciment
permet maintenant
de réa l iser
des graves-ciment
douées d un délai de maniabil i té
adapté
aux
travaux à réa l iser .
L obje t de
la
recherche consis ta i t donc à
-
caractér iser
un peu mieux ce que l on
entend par
délai de
maniabil i té,
- étudier des méthodes expérimentales permettant
de déterminer
le
délai de maniabil i té,
-
montrer
comment
varie le
délai de maniabil i té en
fonction
de
la grave,
du
type
de
ciment, e t
du
retardateur
de
prise incorporé,
- i l
s agi s sa i t
également de vér i f ier quelle es t
l inf luence de
l incorporat ion
d un
retardateur
de
prise sur
les performances mécaniques de
la
grave-ciment.
3.1. - DESCRIPTION DES METHODES ENVISAGEES POUR
DETERMINER LE DELAI DE
MANIABILITE
D UNE
GRAVE-CIMENT
Le délai de maniabil i té d une
grave-ciment
es t l ié
à
la
façon dont
se développe
la prise
du ciment
qu el le
contient
Un l iant hydraulique est un système chimique
de cons
t i tuants
anhydres,
ins tables
en
présence
d eau,
le
système
s table
étant
formé de
constituants
hydratés.
La
cr i s ta l l i sa t ion
des
solutions saturées cons t i
tuent
la pr ise.
Elle
permet la
dissolution
d une nouvelle quant1te
de consti tuants et
a insi
de sui te , la réaction con
t inuant tant qu i l y a s s e ~ d eau.
La résistance
mécanique
et la
r igidi f ica t ion de
la
grave-ciment sont
dues
à la cohésion
des composés
hydratés, qui prennent naissance et à leur adhéren
ce so i t entr eux , soi t avec
la
grave.
Au fur
et à
mesure de l hydratat ion des grains de
ciment,
i l
se développe
un réseau de
cr is taux
de
dimension t rès peti te dont la complexité et l en-
chevêtrement
conduisent à
la
création d un milieu
de forte
cohésion.
L hydratat ion
du
ciment es t
un phénomène
continu
e t les
notions de début
et
de fin de pr ise (aigui l le
de Vicat) ne
sont
que
des seui ls choisis convention
nellement
dans
cet te
évolution ( la
pr ise
es t
le dé
but du durcissement). s i
le choix
de
ces seui ls
ne
présente pas
de diff icul té
pratique sèrieuse
sur
pâte
dure,
i l
n en
n e s t
pas
de
même sur grave-ciment
où l in terférence d autres paramètres (granulat ,
force de
cohésion,
éta t de l eau, ) conduit au rem
placement de
la
notion de
temps e
prise
par
cel le
e
délai
e
maniabilité
D un point de
vue
pratique, i l conviendrait donc de
l imiter le
délai e maniabilité d une
grave-ciment
à
une durée t e l l e que
le
développement des
cr is taux
soi t
t rès faible
de
t e l le façon
que
la mise
en oeu
vre
et le compactage n affectent qu un
pe t i t nombre
de
l ia isons créées par la formation de cristaux, e t
que
l on
conserve ainsi
une grande proportion du
pouvoir
i n i t i a l de r igidi f ica t ion du ciment contenu
dans
la
grave-ciment.
QUELLE EST
L ACTION DES
RETARDATEURS
DE PRISE
La présence de
retardateurs
en solution dans
l eau
de gâchage
peut
diminuer
la
so lub i l i t é des cons t i
tuants anhydres
du
ciment
;
ce sont
alors des
ré -
ducteurs
e
solubilité D autres
produits
peuvent
3
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
16/70
précipi ter
sur les
grains
de ciment et imperméabili
ser temporairement leur
surface;
ce sont des colma-
teurs plus puissants que les précédents . Leur u t i l i -
sation pourrait
alors présenter un
grand in térê t
dans la technique grave-ciment
en
repoussant
de
plu
sieurs heures le début de c r i s t a l l i s a t ion .
Ces phénomènes étant ,
malgré tout,
bien
connus e t
ca
ractér isés par
un essai
normalisé
-
l e s sa i
de
pr ise
sur mortier ISO,
on peut
objec te r qu i l
n e s t pas
nécessaire
de
développer des méthodes
part icul ières
aux graves-ciment puisqu 'e l les sont
sat isfa isantes
pour les
bétons
de ciment.
En r éa l i t é , quelques
études ont
montré qu i l
n'en
n e s t r ien pour
cer ta ines r a i s ons :
1.
le
dosage
en
ciment
des
graves-ciment est r e l a t i -
vement faible
-
3,5 % - comparé au 15 % des bé
tons
de ciment et on
a
pu consta te r que la r i g i -
dif icat ion
aux
jeunes âges
de plusieurs graves
ciment
évoluai t
différemment
a lors que
le ciment
éta i t
le
même.
La nature
minéralogique
de
la
grave
a
donc une
influence
qui doi t ê t re prise
en
compte.
2.
d autres
paramètres
te ls que taux de compactage,
teneur en eau,
ont
également une incidence sur
le
développement de
la pr ise ,
3.
pour
col ler aux conditions de chantier , i l
est
in téressant de voi r
comment
varie
la
prise en
fO:lction de
la température
ambiante
Deux
méthodes
sont
apparues successivement pour dé
terminer
le
délai
de
maniabil i té
d'une grave-ciment:
1. l essa i de maniabil i té PROCTOR,
mis
au
point
en
1972
au L.R.
de
BORDEAUX (4)
2. l e s sa i de
maniabil i té
par
auscul ta t ion dynamique
d'une
éprouvette aux
jeunes âges, qui
a f a i t
éga
lement l obje t d'un
avant-projet de
mode
opéra
to ire
(4)
La
seconde méthode, s i e l le
présente
des
inconvé
nients qui seront développés plus lo in , présente
l 'avantage d ê t r e un
essai
non
destruct if e t
c e s t
la
raison pour laquelle i l
avai t
paru
in téressant
de
pousser
plus
avant cet te méthode.
Ces
essais ont été complètés
par la
détermination de
la résistance en compression
aux
t rès jeunes âges.
L'auscultation
dynamique de
l 'éprouvet te
permet
de
suivre
l évolut ion de la vi tesse sonique qui
corres
pond des modifications physico-chimiques avec l e s -
quelles on a
estimé
in téressant d é tabl i r un paral
lèl isme. On
se
demandait notamment s i le délai de
maniabil i té mesuré
par v i ~ s s
du son correspondait
à une
phase part icul ière
de
la cinét ique de l 'hydra
ta t ion du ciment et quel pouvait
être
le rôle de la
nature
minéralogique de
la
grave.
A
cet te préoccu
pation,
on
s e s t at taché
à
.apporter des éléments de
réponse par
deux méthodes
dis t inctes
:
14
l é tude
de
la
chaleur
d'hydra ta t ion mesurée sur
grave-ciment,
en
faisant intervenir aussi l i nc i -
dence éventuel le du compactage
(par
exemple :
pro
duction de fines par at t r i t ion . . . ) ,
l é tude micros t ruc ture l le de
la grave-ciment
au
microscope
électronique
balayage (M.E.B.)
,
qui
permet, à dif férentes échéances choisies dans le
jeune
âge, de juger de
la
nature des
l ia isons,
voire de leur f r agi l i t é
et
de
la
répercussion é
ventuel le d'une rupture de
ces
l ia isons sur
la
cinét ique ul tèr ieure de l hydratat ion.
A notre
connaissance,
cet te
démarche
n ava i t jamais
été abordée
sur grave-ciment.
Les deux
dernières phases
de
l é tude
ont été r éa l i -
sées au
CERILH.
3 1 1 Essai de maniabilité PRO TOR
4)
Ayant
déterminé la
densi té sèche
optimale et la te-
neur
en eau
optimale
( ou de
ressuage)
suivant
le
mode opératoire Proctor
Modifié
(3) ,
l essa i con
s i s t e à d i f fé re r le compactage du mélange grave,
ciment,
eau ,
adjuvant de temps
croissants en
adop
tant toujours
la même
énergie de compactage
so i t
:
la
densi té sèche OPM
t la densi té sèche obtenue au
temps t
On
présente, en général, les
graphiques
sous
la
forme de
la figure 3.1.
0 04
0,03
0 02
0 01
5
t mps
heure)
figure 3.1.
-
diminution re la t ive
de
la
densi té
d'une grave-ciment
en fonction
du délai
de
compac
tage
Le
délai
de maniabil i té dm
es t , par défini t ion,
le
temps
correspondant à
une
diminution re la t ive
de
la
densi té sèche de
2 .
3.1.2. - détermination du délai de maniabilité par
auscultation dynamique
Des
essais
réal isés
dans les L.R. des
Ponts et
Chaus
sées avaient
montré
que
l ausculta t ion
dy amique aux
t rès
jeunes âges d'une
éprouvette
de grave-ciment
rendai t bien compte
de la r ig id i f ica t ion
progressive
du matériau,
r ig id i f ica t ion due,
principalement, à
la pr ise
et
au durcissement.
La méthode consis te
à mesurer
la
vi tesse
du
son à
des temps
croissat t ts depuis leur
confection
sur
des
éprouvettes cylindriques
de grave-ciment
réa l i -
sées par vibrocompression (5).
Le
diamètre des é
prouvettes est de
16 cm
et
leur longueur 32 cm. El
les sont
protégées dans un
étui
en
Lucoflex qui cons
t i tue
l 'enveloppe interne de
l appare i l de
vibro
compression et auquel
la
grave-ciment
adhère
parfai -
tement
e t par
deux couvercles .
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
17/70
Les
essais
ont été
réal isés
au banc d auscul ta t ion
dynamique
type LCPC
(figure
3.2.)
figure 3.2.
- banc d auscul ta t ion
dynamique
(LCPC)
Outre
le
d ispos i t i f support de
l éprouvet te , l appa-
re i l
est const i tué
:
d un générateur d impulsions de 2000 vol ts pour
l a l imentat ion
d un
émetteur piézoélectrique hau
te fréquence et
le
déclanchement de la base de
temps
de
l osci l loscope,
- d un
émetteur et
d un récepteur piézoélectrique,
d un oscilloscope
cathodique
pour la
visual isa t ion
des
phénomènes.
Cet oscilloscope est équipé d un amplificateur ver t i
cal
et d une
base de temps. Cel le-c i comporte une
l igne à retard
variab le
permettant
la mesure
du
temps de
transmission
du
signal .
Ini t ialement, on avai t retenu une représentat ion
graphique
de
l évolut ion
de
la
vi tesse du son en
fonction
du
temps sur système
de coordonnées
semi
logarithmique
(f igure 3.3. )
dm'
log
figure 3.3. - évolution de la vi tesse du son en
fonction du temps
Les
possibi l i tés de ce type d essai ont été décr i tes
dans un a r t i c l e du Bul le t in de Liaison (6).
s i
cet essa i
présente
des
avantages
cer ta ins,
t e l s
que son caractère
non
destruct if ,
et , de
ce
f a i t , le
nombre t rès l imi té d éprouvettes
nécessaires
1 ou
2), les
possibi l i tés
d automatisat ion
et
d enregis-
trement
sur des apparei ls plus évolués, par contre,
i l
présente
des
inconvénients te ls
que forte disper
sion des
résul ta ts
avant
la
pr ise ,
d i f f icu l té
d in-
terprétat ion des signaux
dans
cer tains cas.
Aussi,
la
recherche
ent repri se avai t pour
object if ,
dans un premier temps, de mettre au point la méthode
d essa i e t de déf ini r un c r i tè re
pour
la
détermina
t ion
du
déla i
de maniabil i té.
3.1.3.
-
esure de la chaleur
d hydratation des
ciments
L hydratat ion des ciments
s effectue
avec un déga
gement de chaleur dont
l i n t ens i t é
évolue en
fonc
t ion
du
temps et donne l image des
vi tesses de
réac
t ion. La
majeure part ie de la
chaleur d hydratat ion
est
l ibérée au
cours
des tous premiers jours. En
effe t , on peut considérer qu à 20°C,
50
de
la cha
leur to ta le es t dissipée au cours des 3 premiers
jours . , quelquefois même avant 24 heures,
et
60 à
75
au cours
des
7
premiers
jours. I l apparaî t donc
que
la
mesure
du
dégagement
de
chaleur
qui
ne
pré
sente pas
de
d i f f icu l té durant cet te période cons t i
tue un moyen d invest igat ion d un grand in térê t pour
suivre
le
déroulement continu de l hydratat ion.
D autre
par t , l échauffement provenant
de la
chaleur
d hydra ta t ion
du ciment
peut provoquer, dans les
ou
vrages de grande
masse
une élévation anormale de tem
pérature
(par
su i te
de
la
faible
conduct ib i l i t é
ther
mique du béton) ,
et
ê tre
ainsi
la cause de fissures
apparaissant
lors du
refroidissement.
C est la
r a i -
son pour laquelle i l est nécessaire de
mesurer la
chaleur d hydratat ion des ciments destinés aux
ou
vrages massifs af in
de prévoir leurs échauffements.
Pour étudier l hydratat ion des ciments et ,
en
par t i -
culier ,
leur prise
e t
leur durcissement, les métho
des
physiques de calorimétrie ont l avantage
de
four
n i r l évolut ion
continue
du dégagement
de
chaleur,
en re la t ion directe avec
la
vi tesse de réact ion. El
les
offrent
ainsi
la possibi l i té
d ef fectuer
des
comparaisons, voire
des
in terprétat ions,
sur
les
rô les
respect i fs
de
la com:>osition chimique,
des
ad
juvants,
des f inesses
de mouture, de la température
. . .
etc , ~ n s l hydratat ion des ciments. Elles sont
d un emploi aisé et , dans
l exécut ion des
essais ,
les
fra is
de main d oeuvre
se
l imi ten t presque
ex
clusivement
à la préparation
des
éprouvettes . Comme
les mesures ne consistent qu en des relevés
de tem
pérature
donc de f .e .m. , par sui te
du
développement
des moyens
d enregistrement
des données,
les
calculs
des chaleurs
et
du f lux peuvent
être
fa i ts de maniè
re
automatique.
La précision de ces méthodes devrai t
encore s améliorer
par
l emploi de nouveaux amplifi
cateurs et apparei ls de
régulat ion
de température
mais, dès à présent , on peut
considérer
que cet te
précision est acceptable pour de nombreuses applica
t ions.
Depuis
sa
créat ion, le
C.E.R.I.L.H. s e s t
attaché à
mettre
au
point des
métho.des
de
mesure de
la
chaleur
d hydra ta t ion des ciments.
Cela
l a conduit à cons
t ru i re t ro i s types
d a p pa r e i l s :
le
calorimètre adia
bat ique,
le calorimètre à
conduction,
le calorimètre
de Langavant.Ce dernier est
maintenant
t rès répandu
dans
l es labora to i res .
.
Calorimètre adiabatique
(8)
Ce
calorimètre
ser t
à prévoir l échauffement
maximal
d un ouvrage
massif en béton en
fonction
des condi
t ions exactes àe
mise en
oeuvre ( température, compo
s i t ion ,
nature
e t dosage du ciment
. . .
) . En
effe t ,
dans
de t e l s
ouvrages,
l hydrata t ion du
ciment
s e f -
fectue en milieu
pratiquement
adiabatique
et
l é -
chanti l lon const i tuant
la pr ise d essai es t
repré
senta t if du béton
mis en
oeuvre
car
sa masse
est im
portante (4 kg
environ).
5
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
18/70
En
outre,
les
conditions expérimentales sont te l les
qu i l est
possible de
connaître
également d une
par t
la
vit ss du dégagement de
c h l e u ~ (pente
de
la
courbe d échauffement)
et ,
d autre
part ,
la
c h l e u ~
d r h y d ~ t t i o n
du
ciment
à un âge donné. Ces
deux
propriétés spécifiques
du
ciment peuvent
être a isé
ment ut i l i sées
pour contrôler ,
au
cours d essa is ,
l a c t ion accélérat r ice
ou re tardatr ice des
adjuvants
à dif férentes températures
d ut i l i s a t ion ,
tout par t i
culiêrement
dans
le
cas
de
bétons
~ r ê s
faiblement
dosés
en
ciment (3 à 5 par
exemple), ce
qui est le
cas
de
la
grave-ciment.
L échauffement
est
mesuré avec une grande précision,
le
défaut d adiabatisme étant infér ieur
à
0,02°C
par jour.
a)
principe de
fonctionnement :
I l
consiste
à
entourer
l échanti l lon
de
béton d une
couche
épaisse
de calorifuge
et à maintenir, à tout
ins tant ,
l éga l i t é rigoureuse des températures
respect ives de
l échanti l lon e t du
calorifuge.Ainsi
les
échanges
de chaleur
e.1tre l échanti l lon e t le
milieu
environnant sont éliminés
et
l hydrata t ion
s effectue
bien en
milieu
adiabatique.
Le
calorimêtre comprend essentiel lement (figure 3.4)
une
enceinte
interne
étanche,
en cuivre de
faible
épaisseur, entourée d une couche de polyuréthane,
capable
de
recevoir une
éprouvette
cylindrique
de
béton de 2
dm
3
,
une
enveloppe
métallique munie
d éléments chauf
fants également entourée d une couche
de polyuré
thane,
une
seconde
enveloppe protégée
par
une trois iême
couche
de
polyuréthane et refro id ie par
une
circu-
un
systême
de
régulat ion
dont
le rôle est
de
main
teni r l enveloppe chauffante
à la
température de
l échanti l lon e t qui
se
compose essentiel lement
d une part
d un capteur
formé de
hui t
groupes de
hui t thermocouples montés en
opposition
e t asso
ciés en sér ie ,
qui
sont fixés
par
l in termédiai re
d isola teurs
miniatures sur
les
parois respect ives
de l enceinte
et
de
l enveloppe
chauffante et ,
d autre par t ,
d un régulateur potentiométrique
fonctionnant
en
tout
ou
r ien.
Ce régulateur
a
une
étendue
de
mesure
de
± 2,5 m
e t
son seui l
de
dé
tection est de
0,02°C
(différence
de
température
entre
les
soudures
chaudes et
froides
des thermo
couples) .
La figure 3.5.
montre un
exemple d échauffement d un
béton d ouvrage massif .
b) ut i l i s a t ion d un
calorimêtre
adiabatique pour
le
contrôle
de l hydrata t ion
d une grave-ciment:
Dans un
calorimêtre adiabatique, toute
la
chaleur pro
duite
par les réact ions
chimiques est conservée car
i l
n y a
aucune fui te vers
le milieu extér ieur .
I l
en
résul te un
échauffement
de l échanti l lon,
siêge
des réact ions d hydratation.
Par
conséquent, l en
regis trement de
sa température au cours
du
temps per
met
de
suivre directement
l évolut ion
de
l hydrata
t ion
et ,
en par t icul ier ,
de
relever la
période
d ac
célérat ion de l échauffement
coïncidant
sensiblement
avec le démarrage du durcissement
de
la
grave-ciment.
nL
·
9
80
50
la t ion d eau
glycolée, ce
qui permet de démarrer 6
.. ...
des
essais
au-dessous
de
la
température ambiante,
5
1 Enceinte
interne 6 Régulateur
2
Polyuréthane
7
Relais
3
Enveloppe
chauffante
8
Moteur
4
Circui
t
de refroidissement
9
Variat ion de
tension
5
Thermocoup
le
s
Figure
3.4.
- Calorimêtre
adiabatique
16
4
/
30
4
20
ours
20
o
2
3
4
6
Figure
3.5.
-
Chaleur
d hydratat ion (cal .g-
1
)
Echauffement d un béton
en
milieu adiabatique(OC)
-
D autre part , comme la courbe d échauffement peut
être
graduée
en énergie, puisque
la
chaleur
to ta le
dissipée
depuis le gâchage
jusqu à
un ins tant
donné
est
égale au produit de
la
capacité thermique
de
l échanti l lon par
l échauffem ent correspondant,
el le
représente
l évolut ion
de
la
chaleur d hydratation
du
ciment dans les
conditions
de mise en oeuvre.
I l
est
donc possible de repérer
sur cet te
courbe
le temps
nécessaire pour
l ibérer
une f ract ion dé
terminée de la
chaleur
to ta le d hydratation du c:l.tr.ent
( par exemple 1 cal /g
pour
un CPA dont la
chaleur
d hydratation à longue échéance sera i t d environ 100
cal /g) .
Cette
f ract ion, qui
est à
préciser , doi t
correspondre
à
un éta t d avancement des réact ions que
l on
peut
choisi r comme s e u i l , au même t i t r e
qu une
augmentation re la t ive
de
vitesse sonique, au-delà du
quel les
opérations
mécaniques de mise
en place
a f
fa ibl issent les résis tances f inales
de
la
grave-ci
ment.
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
19/70
Quoique
l échauffement de
l échanti l lon soi t faible
au cours de l essa i par sui te du faible dosage
en
ciment de la grave,
la
mesure ne
présente
pas
de
dif-
f icul té avec les apparei ls de classe
industr ie l le
que
l on
trouve
sur
le marché, par
exemple,
le
thermomè
t re
à
rés is tance
A.O.I.P.
au
1/100 de
degré (l échauf
fement
d une grave-ciment
avec
CPA est d environ
6°C
à 3 jours ) . Les essais peuvent être effectués à
la
température
de
mise
en
oeuvre (10,
20,
3SoC
par
exem
ple) .
Le volume ut i l e du calorimètre
permet
d accep
te r
tous
les granulats, les échanti l lons
peuvent être
damés ou non.
Calorimètre à conduction
Les
différents
calorimètres
à conduction que l on
ut i l i se actuellement
ont
un
laboratoire
de trop
f a i -
ble
volume
pour accepter
des éprouvettes
d essais
fabriquées avec de
gros granulats les essais ha
bituels se
font
sur
pâte
pure). I l
n e s t
donc pas
possible de mesurer avec ce type
de
calorimètre la
chaleur d hydratat ion des graves-ciment dans
les
conditions usuelles de
mise
en
oeuvre.
Toutefois ,
des
essais comparatifs pourraient être envisagés
dans
les calorimètres
du
C.E.l .I.L.H.
sur
des
échan
t i l lons de mortier, voire de microbéton.
Calorimètre de
Langavant
Ce
calorimètre d une grande simplicité est
t rès
ré -
pandu en France pour la mesure
de
la chaleur d hy
dratat ion des
ciments
ut i l i s é s
dans la construction.
Les
essais
se
font , en général , sur
mortier AFNOR.
L éprouvette d essai a un
diamètre
de 80
et
une
hauteur
de
16S mm. Ces
dimensions
peuvent convenir
aussi pour un échanti l lon de grave-ciment. Malheu
reusement,
par sui te
du
faible dosage
en
ciment,
l échauffement es t fortement réduit et sa mesure
devient imprécise. L augmentation du nombre de ther
mocouples n apporte pas d améliorat ion sensible. L é
talonnage est délicat
à cause de
l inf luence beau
coup plus
grande,
que pour
les mesures
habi tuel les ,
des
variat ions
de la température de la sa l le d e s -
sais .
3.1.4.
Etude
microstructurelle
e
la grave ciment
dans son jeune âge
[e M.E.B. -
rappel
u principe
Le
microscope électronique
à
balayage ou M.E.B.)
consiste à ut i l i ser pour l examen
d un échanti l lon
les
électrons
secondaires
émis
par
ce
dernier
lors-
qu i l
est
bombardé
par
un faisceau
d élect rons
pr i -
maires
accélérés. Les images de
la topoeraphie
de
l échanti l lon a insi oLtenues présentent
une
grande
profondeur
de champ et
une
grande résolution.
Le faisceau d élect rons ,
émis par
un filament de
t u n g s t è n e e s ~
d abord accéléré
puis concentré.Deux
l en t i l l e s
électromagnétiques, un condenseur e t un
object i f permettent de réduire sur l échanti l lon
(jusqu à SODA)
la t a i l l e
de
la
source. Des
bobines
de déflexion déplacent
la
sonde suivant une sér ie
de
lignes paral lèles sur la
surface de
l échanti l lon
(f igure
3.6.)
Au point d impact du faisceau,
les
interact ions en
t re
les
électrons incidents
et
la
cible
sont
multi
ples. Les
électrons se
retrouvent
sous la
forme :
d élect rons secondaires , ret rodif fusés ,
absorbés
transmis, diffractés , de
conduction,
de
photons
: lumineux
(infrarouges,
vis ibles ,ul -
t raviole ts) et photons X.
Les électrons secondaires qui t tant
la
surface de
l échanti l lon sont transformés
en
signaux. L image
électronique es t obtenue
sur
l écran
d un
tube ca
thodique dont la br i l lance es t modulée par le cou
rant des électrons provenant de
l obje t .
La grande
profondeur
de
champ et
la
haute
résolut ion
(70
0
A)
l iées
à
la très faible
ouverture du
faisceau,
per
mettent la visual isat ion de
détai ls
de la microstruc
ture
dans
les pores
ou dans
les in ters t ices
entre
les par t icules .
-..
canon
à
électrons:
lentille
condenseur
diaphragme
objectif
lentille l\7l
o j e c t i f ~
bobines 0
de
balayage
diaphragme
final
anode
cross over
fi
source
détecteur
d électrons
spectrometre
X
Pr inc ipe du microscope é lec t ron ique à ba layage .
l
Je
1_
Fiq . 3.6 - Microscope
é lec t ron ique
à ba layage .
7
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
20/70
3.2. HISE U POINT
DE
LA HETHODE PAR AUSCULTATION
DYNAHIQUE
Les essais
prél iminaires
ont été réal isés
avec
les 3
graves
définies
au chapitre
2.1.
t ra i tées à 3,5
%
de
CPA
3.2.1.
-
essais de maniabilité
PRO TOR
~ 1 0 0
8
l'ô
-'
(cl,..
,
(y
r
1
v
L /
V
l
/
al Grave siliceuse
/
4
3
L-;
b/,Grave
c a ~ c a i r e
CI' r; 'OVA ';l;rn rolro;
Y I
o
1 15 20
25 30
ge de la grave -ciment
( heures)
figure 3.7. -
diminution re la t ive
de
la
densi té
Proctor en fonction du temps pour
les
3
graves
t ra i
tées au
CPA
A la température de conservation de 20°C,
les
cour
bes de diminution
re la t ives
de
la
densi té en fonc
t ion du délai de compactage sont
indiquées à la
f i
gure
3.7.
En
retenant
le
c r i tè re de
2
,
les
délais
de
mania
b i l i t é
obtenus
sont
les
suivants
grave
si l iceuse 8 h 30
grave
calcai re 6 h 30
grave s i l icocalcaire h
3.2.2. - évolution de
la
résistance en compression
ux
jeunes
âges
Les éprouvettes ont été moulées suivant les carac
tér is t iques
de compactage définies au tableau 2.3.
à l appare i l de vibro-compression, le délai
de com
pactage
étant
nul
i c i .
Les valeurs
des r e s ~ s t a n c e s
en
compression obtenues
aux
jeunes âges
pour
les
3
graves sont indiquées à
la
f igure 3.8.
3.2.3. -
recherche d une
méthodologie
d essai
pour
l essai d auscultation dyn mique
Pendant
une
p r e m ~ e r e
pèriode,
les
essa i s d auscul ta
t ion
dynamique
ont
été
réal isés
sans précaution par
t icu 1 ière . A
cl aque
dé
la i
de mesure,
l
é ta i
pro
cédé
à 3 déterminations
de
la vi tesse
du
son sur des
points
répart is
sur chaque face suivant un diamètre
de 8
cm environ.
Les éprouvettes
éta ient stockées
dans
la sa l le
de
mesure à 20°C
dans
la
posi t ion
debout et manipulées
sans précaution
part icul ière .
18
40
30
0
1
Rc
(bars)
.-
,,-
/
.IlL
l
l
- - - - b
V
~
_ .f{a
V ~
V
/
/
a/Grave sili euse
b/Grev.
calcaire
c/ Grave iilico-calrire
10
15
20 25
Age de
la
grave ciment
(heures)
Figure 3.8. -
évolution de
la
résistance
en
compres
sion aux
jeunes âges pour les 3 graves t r a i tées
au
CPA
On
notai t
a lors
une dispersion
relativement
grande
des
valeurs
mesurées. Lorsqu'on procède à
une
dizai
ne de mesures simultanées en des
points
différents ,
l écar t- type
estimé de la vi tesse du son
est
vois in
de 100 m/s lorsque
la
vi tesse mesurée est
infér ieure
à
1000 m/s
et
tend vers
30 à
50
m/s,
pour
des
v i
tesses voisines
de 3000
m/s.
Plusieurs
hypothèses
avaient été avancées pour expli
quer
les
tor tes
dispersions
avant
pr ise
et
durcis
sement de
la grave-ciment
:
migrations
d'eau
rendant l 'éprouvet te hétérogène,
contact déf icient ent re
les
capteurs
e t
la grave
ciment du
f a i t
de la granulométrie,
i r régular i té
du compactage.
Une sér ie d essais systématiques
fut
entrepr ise
avec
la grave
s i l iceuse
dosée à 3,5
%
de
CPA.
La posi t ion de l 'éprouvet te par rapport au
vibreur
de l appare i l de vibro-compression
fut
repérée.
Les
expérimentations ont
porté
:
sur le mode de conservation des éprouvettes entre
les mesures : debout
et couchées
sur
berceau
tour
nant
sur le mode de surfaçage des extrêmités de l é
prouvette.
~ ~ ~ ~ ~ ~ _ ~ ~ _ ~ ~ ~ ~ _ ~ ~ _ ~ ~ E ~ ~ ~ g ~
On ne développera pas
i c i toutes
les experlences qui
ont
été Ifai tes, pour
le
simple f a i t que
les résul
ta t s ont
été négat i fs .
On
a expérimenté
le
surfaçage
au
soufre,
au ciment prompt
en pâte
pure e t
en
mor
t i e r f in sans changer le mode de
conservation des
éprouvettes . Les
dispersions restent
tout
aussi
im
portantes
e t on
observe
un
décollement
du
soufre
ou du
ciment
prompt du f a i t de
la
différence de
r i
gidi té
entre
la
couche de surfaçage durcie
et le
grave avant pr ise , Ce décollement a
même
pour effe t
d'augmenter parfois les dispersions.
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
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Influence
du mode
de conservation
des
éprouvettes
Les observations montraient deux fa i ts importants
avant
prise ,
on
observe
des migrations d eau dans
l éprouvet te (suintements) ,
l ensemble
grave-ciment, étui plastique n e s t pas
r igide avant
prise ,
les manipulations
peuvent
perturber
la
st ructure
de la
grave-ciment.
Les
éprouvettes
n étant
pas
surfacées
après
compac
tage,
on
a
donc
pris
en
compte t ro is modes
de
con
servat ion
:
a)
conservation débout et manipulation directe
de
l éprouvet te
à
chaque
temps
de mesure (f ig 3.9b),
b) conservation
couchée
sur
un berceau (f igure
3.9a)
l éprouvet te n étant jamais manipulée
directement
mais
déplacée
sur son berceau,
c) conservation sur support tournant . Ce type de
con
servat ion
avait été expérimenté
pour
éviter les m1
grat ions
d eau, l éprouvet te
f a i sa i t
5 tourslmn
sur elle-même.
Points de mesure. 12 points de mesure répar t i r sur
un cercle
de 8
cm de
diamètre
ont
été auscultés.
La position de l éprouvet te est
repérée
par
rapport
au vibreur (fig. 3.10)
figure 3.9
Position
de
l ale
du vibreur
figure 3.10
La
figure 3.11 i l lus t re
l inf luence du mode
de
con
servation de
l éprouvet te sur
les résul ta ts obtenus
g ~ ~ ~ ~ E ~ ~ i ~ ~ _ 3 ~ ~ ~ ~ :
La répart i t ion des vi tesses
sur
les 12 points
de
me
sure
semble aléatoire et l on
ne retrouve
pas, pour
une même éprouvette,
de
loi
de
succession part icul iè
re
entre les
mesures
fa i tes
à
des époques
successi
ves.
g ~ ~ ~ ~ E ~ ~ i ~ ~ _ ~ ~ _ E ~ ~ i ~ ~
Même remarque que ci-dessus
. En
plus, on note que
l éprouvet te
est fortement
perturbée
et subit des
déformations plastiques tant
que
la
pr ise
n a pas
eu
l ieu e t
ceci bien que
la vitesse
de
ro ta t ion
soi t
t r è s
fa ible . Ces
déformations perturbent
la s tructu-
re de la grave-ciment.
Les
valeurs moyennes de
la
vi tesse
du son
enregistrées
à dif férentes
époques
se
succèdent
de la manière
suivante
1 h
656 m s
3 h 626
m s
5
h 607
m s
6 h 658
m s
7 h 713
m s
8
h
803 m s
etc . . . .
500
500
000
500
Vitesse
du son (m/s)
-
24h
m .2240
34
onservation
debout
5h
b
-
\
rJ
m=903
4
I\.-....
11'=89
12
e(
24 h
~
~
c../
cr
55
-
8/17/2019 DALAI MANIABILITE GRAVE CIMENT LCPC.pdf
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la v i tesse
moyenne
obtenue sur les points 3,4,5 ,9 ,
10,11 qui
encadrent la valeur
moyenne des 12
points (figure 3.11 cl ,
la v i tesse moyenne obtenue
sur
les points 4 et 10.
Le
tableau suivant
montre
que
sur
deux
points
,
on
peut avoir une
t rès
bonne
approximation
de
la vi tes-
se
moyenne de
l 'éprouvet te
déterminée sur
12 points:
Vitesse
moyenne
Vitesse moyenne
Vitesse moyenne
2
points
oints
5-li-9-10-11
Points et
1
<
600
615
634
851
845
866
il
>
821 805
825
:::0
'
852
857
879
2119
2214
2224
708 637
630
tem 5
tem s
a r i t h m ~ t i q u e
logarithmique
Influence
du choix des systèmes de
coordonnées sur la forme
de
la
courbe
V =
f ( t )
Si
l on trace les
courbes
d'évolut ion
de la v i tesse
du
son en
fonction
de
l âge
de
la grave-ciment, on
peut
distinguer
deux
types de courbes
(figure
3.12
a)
suivant
le mode de
représentat ion
graphique. En
coor
données ari thmétiques,
les courbes de type
1
présen
tent
une
première pèriode
pendant
laquelle
la vi tes-
se du son évolue peu, puis, passé le délai dml,
la
vitesse
du
son croî t plus
vite
pour se s tabi l i s e r
par
la sui te .
Pour les courbes
de
type 2, on ne
peut
définir
de
délai
de
maniabili té.
20
En coordonnées semi-logarithmique , (figure 3.12 b),
les
deux
courbes présentent la même forme.
Si
pour
les courbes
de
type
l ,
les valeurs
du délai
de mania
bi l i t é
sont
rigoureusement
les
mêmes quel
que
soi t
le mode
de
coordonnées,
par
contre, pour
les courbes
de
type 2, la valeur du délai
de
maniabil i té dm2 pro
vient
de la représentation
en semi log d'une fonc
t ion approximativement
l inéaire .
Pour
plus de
clar té , i l
est
donc
décidé de
ne
re te-
nir
que
le mode
de représentat ion
en coordonnées
arithmétiques de
la
vi tesse du
son
en
fonction
de
l âge
de
la
grave-ciment.
La
figure
3.13 montre
l 'évolut ion de
la vitesse du
son des 3 graves t ra i tées à 3,5 % de CPA
en coor
données
ari thmétiques.
On peut ,
à la
l imi te , pour certaines d ent r e l les
admettre qu i l s ag i t de
courbes du
type
1 .
Dans le cas du t rai tement par 3,5
%
de CPA
on
ob
t ient alors des délais
de
maniabil i té de :
6 h
avec
la grave
si l iceuse
6 h
avec
la
grave
s i l icocalcaire
5 h 30 avec la grave calcai re .
On constate que les délais
de
maniabil i té ainsi dé
f in is sont systématiquement plus faibles que ceux
déterminés par la
méthode
du
compactage
différé (cf .
3 .2 .1 . ) l o rd re
de
classement étant cependant le
même.
La
figure
3.14
montre les relat ions
qui
existent en
t re
l 'évolut ion
re la t ive
de
la
vi tesse
du son,
l a c -
croissement
de
la résis tance en compression Rc(t)
Rc(lh) et la diminution re la t ive
de
la
densi té
PH - - ~ pour
les
3 graves t ra i tées par 3,5 %
de
CPA.
s i les
al lures des courbes obtenues
pour
les 3
gra
ves sont sensiblement
voisines, on
constate
qu el les
diffèrent
surtout aux jeunes âges. I l
est
donc
di f f i
c i le d é tabl i r
des
relat ions é t ro i te s entre les
t ro is
)rocédés permettant
d'apprécier la
r igidi f ica-
t ion
de la grave-ciment lors du développement
de
sa
pr ise .
Ce
que
l on peut déduire
de
ces comparaisons,
c es t
qu'à
une
diminution
re la t ive
de
la
densi té
PH
de 2
correspond
une
augmentation de la
vi tesse
du
son te l
le que le rapport _V_t_
est
compris
entre
2 e t 2,7 et
Vlh
un
accroissement
de la résistance en
compression de
l o rd re
de
3 à 5 bars.
Le
tableau
3.1.
permet
d é tabl i r
des comparaisons
g ~ n é r l e s
entre les
différents essais :
Tableau
3.1.
Delai
de
Mode opératoire par
Mode opératoire
Nature
maniabilité (heure)
auscu
Il ation dynamique
~ o m p a c t a Q e
diffe"
de la grave
V/son G
pM
P
3Mhl
.Yrlm... R ~ } R c l h Jo
-
Idm
Vdm ~ c 1 w )
]TIL b ;
Vlh
c\
Siliceuse
6
h
8
h
30
1,88
2,0
1,7%
2,6
4,5
Silico . calcaire
6
h
7
h
1 76
2,9
'.7
2 1
3,7
Calcaire
5
h
30
6
h
JO
2 12 3,8
1,1% 2,7 5,7
En
