Travaux Dirigés Correction Materiaux de Construction
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Travaux Dirigés Correction Materiaux de Construction
Tableau VII : teneur en eau approximative des granulats courants en litres pour 1 m3 de
matériau (en volume apparent)
Exercice II :
Béton binaire continu D = 20 mm
Données de base
Compte tenu des caractéristiques géométrique de l’ouvrage, les règles concernant la dimension
maximale es granulats conduisent à adopter : D = 20 mm
La résistance nominale demandée est = 300 bars. On visera comme résistance moyenne à 28
jours :
= 345 bars
Les granulats sont de bonne qualité, on peut donc calculer par la formule
Dosage en eau
Le dosage en eau totale sur matériau secs sera approximativement : = 1,94 donc
E= = ≈ 195 l
Dosage en granulats
Les granulats ont été examinés et jugés satisfaisants : leurs courbes granulaires sont représentées
sur le graphique de la figure 48.
Le module de finesse du sable est satisfaisant (Mf = 2,71),
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Le point de brisure A de la courbe granulaire de référence est à l’abscisse
(module 41) son ordonnée est Y = 50 - avec
Pour un dosage à 375 Kg de ciment, un granulat roulé et une vibration normale, on peut adopter
un terme correcteur K = -2 (tableau V).
La correction en fonction du module de finesse du sable Mf = 2,71 est K s = 6 Mf - 1 = +1
(tableau V),
En définitive Y = 50 - 5 - 2 + 1 = 44 %
La ligne de partage entre les deux granulats s’obtient en joignant le point 95 % de la courbe du
sable au point 5 % de la courbe de gravier. Le point de rencontre de la ligne de partage avec la
courbe de référence donne le partage des pourcentages de sable et de gravier :
Pourcentage de sable : 36 %
Pourcentage de gravier : 64 %
2- En adoptant pour le coefficient de compacité dans le tableau VI (D = 20, béton plastique,
vibration normale) la valeur = 0,825, les volumes absolus des constituants solides sont les
suivants :
Volume totale absolu 1000 = 825 l
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évidemment tenu compte de la teneur en eau des granulats qui sont en général, plus ou moins
humides.
Si par exemple le dosage prévu est 195 l/m3 donne en pratique un affaissement trop important
par exemple 9 cm, il faudra diminuer le dosage en eau de la différence lue sur l’abaque (figure
46) pour passer de 9 à 5 cm soit une dizaine de litres en moins, l’expérience le précisera.
3- Ajustement au m3
On fabrique des éprouvettes et on mesure la densité réelle du béton . Si l’on trouve une valeur
différente de la densité théorique = 2,395 il faut apporter une correction sur les poids de
granulats, supposons que l’on trouve 2,32, la correction sera
= 1000 (2,32 - 2,395) = - 75 kg de granulats
Soit : 75 * 36 % = - 27 kg de sable
75 * 64 % = - 48 kg de gravier
Résistance
On fabriquera alors des éprouvettes avec le dosage corrigé suivant :
Sable : 643 – 27 = 616 kg
Gravier : 1182 - 48 = 1 134 kg
Ciment : = 375 kg
Eau (corrigée) : 195 l
Densité (corrigée) est : = 2, 320
Supposons que les résultats d’écrasement aient donnée une résistance moyenne nettement
surabondante = 380 bars au lieu de 345 bars visés (en valeur moyenne).
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Densité théorique : = 2,316
Le dosage en eau totale est toujours donnée à titre indicatif et il reste entendu qu’il faudra tenir
en compte de l’eau d’apport des granulats (tableau VII) et que c’est essentiellement la plasticité
minimale désirée qui le réglera, mais, selon toute vraisemblance, à une valeur assez voisine,
étant donné la méthode employée pour le déterminer.
Remarque simplificatrice
Si l’on connaît pas la masse spécifique des granulats : sable et gravier, mais que l’on admet
qu’elle est la même pour tous les granulats et si l’on connaît approximativement la densité du
béton frais en œuvre, le calcul des masses de granulats est encore plus simple :
Soit par exemple : ≈ 2,30
Avec C = 350 kg et E = 185 l, la masse totale des granulats est :
2 300 - (350 + 185 ) = 1 765 kg
Soit pour le sable : 1765 * 0,36 = 635 kg
Et pour le gravier 1765 * 0,64 = 1 130 kg
Exercice III :
Béton ternaire discontinu D = 50 mm
Donnée de base
Il s’agit d’un béton pour ouvrage massif et la dimension D = 50 mm est supposée admissible
pour les granulats.
La résistance nominale demandée est = 250 bars. On s’attend à une certaine dispersion, on
visera donc une résistance:
= 300 bars,
Les granulats sont de qualité « passable », on adaptera G = 0,45 (tableau III).
Le ciment employé est un ciment de classe 325 mais sa résistance vraie moyenne à 28 jours
est :
La plasticité désirée est : A = 7 cm et la vibration sera relativement faible, compte tenu de la
cadence de bétonnage.
Dosage en ciment
On doit avoir granulats sont de bonne qualité, on peut donc calculer par la formule
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Le dosage en eau totale sur matériau secs sera approximativement : = 1,80 donc E
Mais pour D = 50 mm, la correction sur le dosage en eau est -6% (tableau IV) soit E ≈ 188 l.
de ce fait, le dosage en ciment C est égale à 188 * 1,80 = 338 kg afin de conserver = 1,80
mais par sécurité nous garderons C = 350 kg / m3.
Dosage en granulats
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Eau : = 185 kg
Densité théorique = 2,425
Il convient alors de tester la formule de dosage ainsi définie par quelques essais d’études et d’y
apporter éventuellement les corrections nécessaires, comme cela à été mentionné en détail au
exercice 1. (Béton D = 20 mm).
Exercice IV :
Données de base
Nous supposons que pour bétonner une petite pièce (un module réduit par exemple), on dispose
de trois sables préalablement criblés :
Sf : un sable fin 0 / 0 ,5
Sm : un sable moyen 0 ,5 / 1,6
Sg : un sable gros 1,6 / 5
Les courbes granulaires sont représentées sur la figure 50. Il s’agit de sable roulé très propre et
de bonne qualité courante, on pourra admettre un coefficient granulaire G = 0,45 (tableau III).
On désire obtenir une résistance moyenne . Le ciment est un CPA 400 dont la
classe vraie moyenne à 28 jours est de 520 bars. On désire un béton bien plastique affaissement
= 7 cm.
Dosage en ciment
On doit avoir
Avec un = 2,20, on aurait, pour D = 25 mm, un dosage en eau totale d’environ = 184 l
Le tableau IV indique que, étant donnée la finesse des granulats (D = 5 mm), le dosage en eau
normal pour béton D = 25 mm doit être majoré de 15 % ; on aura donc E = 1,15 * 184 = 212 l ;
mais si l’on veut conserver un rapport de 2,20 ; il faut majorer alors en conséquence le dosage
en ciment : C = 212 * 2,20 460 kg.
Y = 50 -
K est choisi dans le tableau V: pour une vibration normale des granulats roulés et un dosage en
ciment 400 kg + fluidifiant, on prendra K = - 4 ; on aura donc Y = 50 – 2 – 4 = 44 %
Le tracé correspondant OAB donne, à sa rencontre avec les lignes de partages, les pourcentages
des trois granulats en volume absolu :
Sf = 27 %
Sm = 11 %
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Sg = 62 %
En adaptant, dans le tableau VI, un coefficient de compacité = 0,77 (consistance plastique et
vibration normale pour D = 5 mm), le volume absolu des granulat sera :
1000 = 770 l