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SECTEUR GRANULATS

DTERMINATION DUPOURCENTAGE DE PARTICULES

FRACTURES DU GROSGRANULAT

1. ObjetLa prsente mthode dessai consiste dterminer le pourcentage, en poids, de particules

fractures dans un matriau granulaire.

Certaines spcifications contiennent des exigences relatives au pourcentage de particu-les fractures pour le gros granulat. Ces exigences contribuent augmenter la rsistance aucisaillement par lenchevtrement et la friction entre les particules dun matriau granulairetrait ou non avec un liant. Les grains anguleux amliorent langle de frottement interne et larsistance lornirage des enrobs bitumineux.

La prsente mthode dessai a pour objet de dterminer lacceptation (ou le refus) dun grosgranulat selon des exigences prescrites. Dans le cas particulier du gros granulat pour lit d'arrt,il est recommand de raliser l'essai sur plusieurs chantillons au moment de la fabrication dumatriau. Lessai est ralis en double pour chaque chantillon. Le pourcentage de particulesfractures de chaque chantillon est la moyenne du doublet.

2. RfrencesLa prsente mthode dessai renvoie ldition la plus rcente des documents suivants :

NORMES :

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM)

ASTM D 5821 Standard Test Method for Determining the Pourcentage of Fractures Particlesin Coarse Aggregate .

ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION (ISO)

ISO 33101 Tamis de contrle Exigences techniques et vrifications Partie 1 : Tamis decontrle en tissus mtalliques .

AUTRES DOCUMENTS :

MINISTRE DES TRANSPORTS DU QUBEC, LABORATOIRE DES CHAUSSES (LC)

LC 21015 Rduction des chantillons pour essais en laboratoire .

LC 21040 Analyse granulomtrique .

3. DfinitionsLes dfinitions suivantes sappliquent la prsente mthode dessai :

3.1 Dimension maximale :

Dimension de la plus grosse particule analyser.

3.2 Face fracture :

Il sagit dune surface rugueuse et anguleuse (dont les artes sont vives au pourtour).

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3.3 Particule fracture :

Une particule est considre comme fracture lorsquelle a plus de deux faces fractures.Dans le cas o une seule face fracture est apparente sur la surface de la particule, alors sonaire projete sur un plan doit reprsenter plus de 25 % de la section maximale transversale dugranulat pour que la particule soit considre comme fracture.

4. Appareillage

4.1 Balance

La balance doit tre prcise 0,1 g prs.

4.2 Tamis

Les tamis doivent tre conformes la norme ISO 33101 Tamis de contrle Exigencestechniques et vrifications Partie 1 : Tamis de contrle en tissus mtalliques .

5. Prparation de lchantillon

5.1 Lchantillon est sch suffisamment pour pouvoir sparer, laide dune opration detamisage, le gros granulat du granulat fin. Selon la mthode dessai LC 21040 Analysegranulomtrique , lchantillon est spar au tamis de 6,3 mm ou avec dautres tamis selonla ou les fractions granulaires analyses. Chacune des fractions est rduite laide dun

sparateur en vue dobtenir une quantit suffisante pour lessai. Cette quantit dpend dela grosseur nominale du granulat.

5.2 La masse minimale de la prise dessai doit correspondre au tableau 1 et tre suprieure cent fois la masse de la plus grosse particule analyser. Pour un chantillon dont ladimension maximale est infrieure 20 mm, le calcul seffectue suivant lexemple de lan-nexe A.

Tableau 1Masse minimale de la prise dessai

Dimension Masse minimalemaximale de la prise dessai

(mm) (g)

10 ou moins 20014 50020 1 50028 3 00040 7 50056 15 00080 60 000112 90 000

5.3 Avec un chantillon dont la dimension maximale est gale ou suprieure 20 pour lequelon doit dterminer la teneur de particules fractures retenues sur le tamis de 6,3 mm,

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lchantillon dessai doit tre spar au moyen du tamis de 10 mm. La fraction passant cetamis est rduite un minimum de 200 g, selon la mthode dessai LC 21015 Rduc-tion des chantillons pour essais en laboratoire . Cela permet de faciliter la procdure enrduisant le nombre de particules slectionner. Dans ce cas, le pourcentage de particu-les fractures est dtermin pour chaque portion puis calcul en fonction de la masse dechaque fraction par rapport la masse de la prise d'essai. Lannexe B fournit un exemplede calcul.

5.4 Pour les matriaux correspondant une classe granulaire d/D o D est gal ou suprieur 20, la fraction soumise lessai est constitue de 100 % de granulats retenus au tamisd et de 100 % de granulats passant le tamis D. La masse minimale de la prise d'essai estobtenue en calculant la moyenne des masses minimales donnes par le tableau 1 selon ladimension maximale la plus rapproche du d et du D. Le calcul seffectue suivant lexemplede lannexe A.

6. Mode opratoire

6.1 Laver lchantillon sur le tamis dsign et le faire scher jusqu lobtention dune masseconstante. Dterminer la masse de lchantillon dessai 0,1 g prs.

6.2 tendre la prise dessai sur une surface assez grande pour permettre lexamen dechaque particule. Pour vrifier si une particule rpond au critre de particule fracture,

tenir llment de faon quil soit vu directement. Si la face fracture reprsente au moinsle quart (25 %) de la section transversale maximale du granulat, on considre la particulecomme fracture. Les particules ayant au moins deux faces fractures sont considres,sans autre vrification, comme des particules fractures.

6.3 Sparer la main les grains en trois catgories :

1) les grains ayant une ou plusieurs faces fractures;

2) ceux qui ne rpondent pas au critre spcifi;

3) les grains marginaux, qui sont problmatiques.

6.4 Dterminer en pourcentage la masse des particules appartenant chacune des troiscatgories dcrites larticle 6.3.

6.5 Si la catgorie des grains marginaux reprsente plus de 15 % du total, la procdure estrpte jusqu ce que cette catgorie soit moindre de 15 %. De mme, si lchantillon a tspar en plusieurs fractions, le critre de 15 % sapplique chacune de ces fractions.

7. Calculs et expression des rsultats

7.1 Calculs

Pour chaque fraction, le pourcentage de la masse des particules fractures est obtenu parlquation suivante :

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P = x 100

o :

P : pourcentage de particules fractures;

F : masse de particules fractures tablie selon larticle 6.2;

Q : masse de particules marginales, qui sont problmatiques;

N : masse des lments de la catgorie non fracture ou ne rpondant pas au critre departicules fractures de larticle 6.2.

Pour chaque fraction, indiquer la masse totale en grammes du gros granulat qui a t soumis l'essai et la masse respective des variables F, Q et N.

Calculer le pourcentage de particules fractures en pondrant selon le poids de chaquefraction. L'annexe A donne un exemple de calcul.

7.2 Expression des rsultats

Le pourcentage de particules fractures est exprim 1 % prs.

8. PrcisionUne tude statistique ralise par Adam J. Hand et al. et publie dans le Journal of Testing

and Evaluationde lASTM en mars 2000 sur la mthode dessai ASTM D 5821 Standard TestMethod for Determining the Pourcentage of Fractures Particles in Coarse Aggregate donne uncart type de 1,1 % dont un cart tolrable de 3,0 % entre les rsultats de deux essais ralisspar le mme oprateur, et un cart type de 1,8 % dont lcart tolrable atteint 5,1 % entre lesrsultats de deux essais raliss dans deux laboratoires diffrents.

9. ApprobationLa prsente mthode dessai a t approuve par la responsable du secteur granulats de

la Direction du laboratoire des chausses.

Danielle Fleury, ing., M. Sc.

Signature

(F + Q/2)

(F + Q + N)

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Annexe AExemple de calcul (dimension maximale infrieure 20 mm)

Grosseur nominale maximale de l'chantillon (Gnm) = 14 mm

Masse de la prise d'essai (> 6,3 mm) (M1) = 552,6 g

Masse des particules fractures (F) = 331,4 g

Masse des particules marginales (Q) = 63,0 g

Masse des particules non fractures ou ne rpondant pas au critre (N) = 158,2 g

% particules fractures (P) = x 100 = 66 %

Annexe BExemple de calcul (dimension maximale suprieure ou gale 20 mm)

Grosseur nominale maximale de l'chantillon (Gnm) = 40 mmMasse de la prise d'essai (> 6,3 mm) (M1) = 7742,1 g

Passant 10 mm (M2) = 1021,7 g

Prise d'essai du passant 10 mm (M'2) = 227,6 g

Masse des particules fractures (F2) = 61,7 g

Masse des particules marginales (Q2) = 25,4 g

Masse des particules non fractures ou ne rpondant pas au critre (N2) = 140,5 g

% particules fractures du passant 10 mm (P2) = x 100 = 32,7 %

Retenu 10 mm (M3) = 6720,4 g

Masse des particules fractures (F3) = 4176,2 g

Masse des particules marginales (Q3) = 680,1 g

Masse des particules non fractures ou ne rpondant pas au critre (N3) = 1864,1 g

(F + Q/2)

(F + Q + N)

(F2 + Q2/2)

(F2 + Q2 + N2)

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Une particule est considre fracture si AF 0,25 Amax

Figure 1Schma d'une particule fracture ayant une face fracture

(P2* M2) + (P3* M3)

M1 M1

% particules fractures du retenu 10 mm (P3) = x 100 = 67,2 %

% particules fractures (P) = = 63 %

(F3 + Q3/2)

(F3 + Q3 + N3)

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