4 - Methodologie D-Etude MTLH

MATERIAUX TRAITES AUX
LIANTS HYDRAULIQUES
-
METHODOLOGIE D'ETUDE
Alain PHILIPPE
MTLH - METHODOLOGIE D'ETUDE
La méthodologie d’étude à appliquer est celle:
de la NF P 98-114-1 pour les graves
de la NF P 98-114-2 pour les sables
Son but est de déterminer:

Courbe granulométrique
Dosage en liant, en activant ou adjuvant
Teneur en eau et masse volumique du mélange
Afin de satisfaire aux caractéristiques choisies

dans les normes produits ou aux prescriptions d’un
marché
DEUX TYPES D'ETUDE:
ETUDE REDUITE :
Identification des constituants
Pourcentage des différents constituants
IPI à différentes teneurs en eau
Performances mécaniques (Rt,E)
Délai maniabilité pour différentes température (si nécessaire)
Classement en catégorie de difficulté de compactage (si
nécessaire)
ETUDE COMPLETE :
Tous les éléments de l'étude réduite
Sensibilité des performances aux variations de composition
IDENTIFICATION DES CONSTITUANTS
GRANULATS :
Bon de livraison - Nature pétrographique
Angularité
Catégories ou codes
Analyse granulométrique de chaque granulat
LIANTS, ACTIVANTS, ADJUVANTS, EAU

Identifiés et vérifiés (normes, avis techniques ou
agréments équivalents)
CHOIX D'UNE FORMULE D'ETUDE

TENEUR EN LIANT
Conforme aux normes, avis techniques ou
agréments
FORMULE GRANULAIRE
Fuseau, calculé avec les fuseaux de régularité, dans
le fuseau de spécification
Courbe, issue des courbes moyennes, dans le
fuseau de spécification
Compacité OPM ≥ 0,80
CHOIX D'UNE FORMULE D'ETUDE
TENEUR EN EAU - MVA (indications)
OPM
• Teneur en eau : WOPM-1,5 % < W% < WOPM +1,5%
• MVA : 97%OPM < ρ < 100% OPM
VCPC
• Teneur en eau : minimum de DC
• MVA : 92% ρm< ρ < 96% ρm
PERFORMANCES MECANIQUES DE LA
FORMULE D'ETUDE
ESSAIS UTILISABLES
Traction directe
A défaut compression diamétrale et module en
compression
PERFORMANCES DEMANDEES
Rt et E à 360 jours
Estimation possible à partir des résultats à plus
court terme (90 ; 60 ou 28 jours selon la nature du
liant)
VALIDATION DE LA FORMULE D'ETUDE
Si les performances de la formule d'étude

correspondent à la classe recherchée la
formule d'étude est retenue comme formule de
base.
Dans le cas contraire recommencer avec une

autre formule.
Si nécessaire deux caractéristiques
supplémentaires peuvent être réalisées sur la
formule de base
CLASSEMENT EN DIFFICULTES DE COMPACTAGE
DE LA FORMULE DE BASE:
PCG : nombre de girations pour obtenir la compacité OPM
D1<100<D2<500<D3
VCPC
100(ρm-ρ50)/ ρm
Dc1<5,5<Dc2<11<Dc3
DETERMINATION DU DELAI DE MANIABILITE DE
LA FORMULE DE BASE
Selon la norme NF P 98-231-5 à au moins 2 températures
représentatives des conditions de chantier.
ETUDE COMPLETE
Même contenu que l'étude réduite, complété par une étude de la sensibilité aux
dispersions de dosage et de taux de compactage des performances mécaniques.
Avec une nuance : si la formule d'étude n'a pas les performances de la classe
recherchée on peut
soit refaire l'étude avec une nouvelle formule
soit utiliser l'étude de la sensibilité aux dispersions
Variantes de dosage et de taux de compactage étudiés

pour We et le : 95%ρde, 100% ρde et 102 % ρde
pour ρde et We : 0,8 le, le et 1,2 le
pour le et ρde : We-1 %, We et We + 0,5 %
On trace le parallélogramme, si une partie est dans la classe recherchée, la

formule de base est déterminée par interpolation.
Exemple d’étude de sables traités
Exemple 1 : traitement d'un granularité 0/0,315
sable fin teneur en fines 3 %

correcteur envisagé 0/3 calcaire
concassé à 16 % de fines
Formule 1 Formule 2 Formule 3
sable fin 94 84 74
correcteur 0 10 20
liant routier 6 6 6
MVA sèche OPM 1,76 1,83 1,88
% eau 10,5 11 11,5
IPI 27 27 27
Rt/E 90 j (MPa) 0,69/11 500 0,76/13 200
Classement à 360 j S2 S2

teneur en fines 3 %
sable fin correcteur 0/2 calcaire broyé à 20 %
de fines
0,05 % de fibres longues (25 mm)
Formule 1 Formule 2
sable fin 85 85
correcteur 10 10
fibres 0 0,05
liant routier 5 5
MVA sèche OPM 1,78 1,77
% eau 14 13,5
IPI 30 45

sable fin propre teneur en fines 3 %
traitement par 5 % ou 7 % de liant
routier
correcteurs envisagés
0/3 concassé à 18 %
F1 F2 F3 F4 F5 F6 de fines
sable fin 84 74 85 75 83 73 fibres
0/3 concassé 10 20 10 20 10 20
fibres 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

liant routier 6 6 5 5 7 7
MVA s OPM 1,80 1,85 - - - -
% eau 11,5 11,5 - - - -
IPI 46 52 - - - -
Rt 90 j (MPa) - - 0,54 0,70 0,70 0,82
Et 90j (MPa) - - 8 500 9900 10100 10200
Exemple 4 : traitement
d'un sable alluvionnaire
roulé granularité 0/3,15
teneur en fines 2 %
traitement par 15 % LGP + 1 %
Gypsonat
correcteurs envisagés
0/2 broyé à 20 % de fines
4/10 alluvionnaire concassé
4/10 alluvionnaire roulé
F1 F2 F3 F4 F5
sable 0/3,15 69 56,5 44 44 49
0/2 broyé 15 15 15 15 15
4/10 concassé 0 12,5 25 0 10
4/10 roulé 0 0 0 25 10
MVA s OPM 1,81 1,89 1,99 1,96 1,95
% eau 11 10 9 9 9,5
IPI 45 64 91 87 74
A remarquer:
gain d'IPI plus grand pour 12,5 -> 25 % que pour 0 -> 12,5
le résultat de la F5 est prévisible avec les résultats de F2 F3
et F4
4/10 alluvionnaire roulé est à peine moins efficace que 4/10
concassé
EFFET DU TYPE DE LIANT SUR LA
RESISTANCE EN TRACTION D'UNE GRAVE
0/20
Rt (MPa)
2
1.5
CLK
CV+ chaux
1
LR
L G + chaux
0.5
0
2 7 14 28 60 90 180 360
Jours
Grave ciment / Grave liants
Ciment CLK et liantsroutiers
routiers
Rt (MPa)
2
1.5
EFFET DU TYPE DE LIANT SUR CLK
LA RESISTANCE EN TRACTION
D'UNE GRAVE 0/20 1
0.5
0
2 7 14 28 60 90 180 360
Jours
Grave laitier
AVANTAGES INCONVENIENTS
Délai de maniabilité Qualité de la couche
important (12 h à 3 jours sensible à l'épaisseur
selon la température) Croissance des
résistances assez lente
Recomposition et
malaxage sans problème Caractérisation de la
qualité des laitiers
Mise en oeuvre assez
Evolution critique des
facile (portance peu
fissures non traitées
sensible à la teneur en
Sensibilité à l'attrition en
eau)
présence d'eau
Grave laitier
Effet de la température Rc (MPa) Température °C

sur la croissance des 5 20
résistances
4 16
3 12
2 8
1 4
0 0
5 10 20 50 100 200
t (jours)
Rc R'c Température
Température
18 °C extérieur extérieure
Grave cendres volantes
Délai de maniabilité Qualité de la couche
important (12 h à 3 jours sensible à l'épaisseur
selon la température) Forte sensibilité à l'eau

au compactage
Matériaux économiques
Fabrication délicate
Peu sensible à l'eau (mottage des CV)
après compactage Accrochage difficile des
couches bitumineuses
Forte sensibilité à la
dessiccation
Matériau très rigide
Grave laitier / cendres volantes
Qualité de la couche
Délai de maniabilité
sensible à l'épaisseur
important (12 h à 3 jours
selon la température) Résistance sensible au
dosage en chaux
Matériaux assez
économiques Fabrication délicate
(mottage des CV)
Sensibilité à l'eau
intermédiaire entre GL et Forte sensibilité à la
GCV dessiccation
Matériau assez rigide
Grave ciment
Croissance rapide des Qualité de la couche
résistances sensible à l'épaisseur
Connaissance rapide Résistance sensible à la
(28 jours) des teneur en eau
performances de la Court délai de
formule maniabilité (retardateur
Qualité du liant bien de prise)
maîtrisée Forte sensibilité à la
dessiccation
Sensible au gel au jeune
âge
Matériau assez rigide
Grave liant hydraulique routier
INCONVENIENTS
AVANTAGES
Qualité de la couche
Croissance assez rapide sensible à l'épaisseur
des résistances
Résistance sensible à la
Qualité du liant bien teneur en eau
maîtrisée
Délai de maniabilité trop
Délai de maniabilité court par températures
souvent suffisant sans élevées (retardateur de
recours à un retardateur prise)
Sensibilité à la
dessiccation de surface
Sensible au gel au jeune
âge

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Son but est de déterminer:

Afin de satisfaire aux caractéristiques choisies

LIANTS, ACTIVANTS, ADJUVANTS, EAU

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TENEUR EN EAU - MVA (indications)

Si les performances de la formule d'étude

Dans le cas contraire recommencer avec une

Variantes de dosage et de taux de compactage étudiés

On trace le parallélogramme, si une partie est dans la classe recherchée, la

Exemple 1 : traitement d'un granularité 0/0,315

sable fin teneur en fines 3 %

Formule 1 Formule 2 Formule 3

MVA sèche OPM 1,76 1,83 1,88

% eau 10,5 11 11,5

Rt/E 90 j (MPa) 0,69/11 500 0,76/13 200

Exemple 2 : traitement d'un granularité 0/0,200

Exemple 3 : traitement d'un granularité 0/0,200

fibres 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

Effet de la température Rc (MPa) Température °C

selon la température) Forte sensibilité à l'eau

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