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MÉTHODE D’ESSAI

LC 21-2652006 12 15

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SECTEUR – GRANULATS

DÉTERMINATION DU POURCENTAGE DE PARTICULES « PLATES » ET DE PARTICULES

« ALLONGÉES »

1. Objet

La présente méthode d’essai a pour objet la détermination du pourcentage de particules « plates », de particules « allongées » ou de particules « plates et allongées » d’un matériau granulaire. Toutefois, l’application de la présente méthode d’essai se limite aux particules de diamètre supérieur à 6,3 mm.

2. Références

La présente méthode d’essai renvoie à l’édition la plus récente des documents suivants :

NORME :

ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION (ISO)

ISO 3310–1 « Tamis de contrôle – Exigences techniques et vérifi cations – Partie 1 : Tamis de contrôle en tissus métalliques ».

AUTRES DOCUMENTS :

MINISTÈRE DES TRANSPORTS DU QUÉBEC, LABORATOIRE DES CHAUSSÉES (LC)

LC 21–015 « Réduction des échantillons pour essais en laboratoire ».

LC 21–040 « Analyse granulométrique ».

3. Défi nition

Les défi nitions suivantes s’appliquent à la présente méthode d’essai :

3.1 Généralités

Trois dimensions caractérisent la forme d’une particule, à savoir :

Longueur, L : Distance entre deux plans parallèles tangents aux deux points les plus éloignés d’une particule.

Épaisseur, E :Distance la plus courte entre deux plans parallèles, tangents à la particule.

Largeur, G :Dimension moyenne (grosseur), qui équivaut à la moyenne entre l’ouverture du plus petit tamis à travers lequel passe la particule et l’ouverture de celui sur lequel elle est retenue.

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3.2 Particules « plates » (plaquettes)

Une particule est considérée « plate » lorsque sa plus petite dimension (son épaisseur « E ») est inférieure aux 3/5 de la dimension moyenne (G).

E –– < 0,6 G

3.3 Particules « allongées » (aiguilles)

Une particule est considérée « allongée » lorsque sa plus grande dimension (sa longueur « L ») est plus grande que les 9/5 de la dimension moyenne (G) :

L –– > 1,8 G

3.4 Particules « plates et allongées »

Une particule est considérée, en pratique, « plate et allongée » lorsqu’elle répond à la fois aux défi nitions des articles 3.2 et 3.3.

4. Appareillage

4.1 Balance

On doit utiliser une balance de capacité suffi sante pour les quantités spécifi ées à l’article 5.2 et précise au gramme près.

4.2 Tamis

Les tamis doivent être conformes à la norme ISO 3310–1 « Tamis de contrôle – Exigences techniques et vérifi cations – Partie 1 : Tamis de contrôle en tissus métalliques ».

4.3 Mesure d’épaisseur

Pour mesurer l’épaisseur « E » (la plus petite dimension) des particules ou vérifi er si le rapport E/G est inférieur à 0,6, on peut utiliser :

– un gabarit d’épaisseur (voir fi gure 1) constitué d’une plaque de métal comprenant, pour chacune des fractions ou classes granulaires, une fente de largeur équivalente aux 3/5 de la dimension moyenne (G) appropriée;

– des tamis spéciaux (un pour chaque fraction) formés de cadres métalliques carrés ou rectangulaires transpercés de barres cylindriques parallèles, écartées les unes des autres d’une distance équivalente aux 3/5 de la dimension moyenne (G) appropriée;

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DÉTERMINATION DU POURCENTAGE DE PARTICULES « PLATES » ET DE PARTICULES

« ALLONGÉES »

– tout appareil ou instrument tel que : un vernier, un compas, une réglette conçus à cette fi n, qui permettent de mesurer l’épaisseur ou de vérifi er le rapport E/G avec autant de précision que celle exigée avec le gabarit d’épaisseur (voir tableau 1).

4.4 Mesure de la longueur (pour particules « allongées »)

Pour mesurer la longueur « L » (la plus grande dimension) des particules ou vérifi er si le rapport L/G est supérieur à 1,8, on peut utiliser :

– un gabarit de longueur (voir fi gure 2) constitué d’une plaque de métal à laquelle sont solidement fi xées, perpendiculairement à la base, des tiges métalliques distantes les unes des autres des 9/5 de la dimension moyenne (G) appropriée;

– tout appareil ou instrument tel que : un vernier, un compas, une réglette conçus à cette fi n, qui permettent de mesurer la longueur ou de vérifi er le rapport L/G avec autant de précision que celle exigée avec le gabarit de longueur (voir tableau 1).

5. Préparation de la prise d’essai

5.1 À l’aide des tamis mentionnés au tableau 1, séparer en différentes fractions ou classes granulaires une quantité suffi sante de l’échantillon soumis, de manière à satisfaire aux exigences de l’article 5.2 ci-après et de la méthode d’essai LC 21–040 « Analyse granu-lométrique ».

Déterminer au gramme près la masse de chaque fraction, la noter, puis l’exprimer en pourcentage de la masse totale de l’échantillon utilisé.

5.2 Sur chaque fraction représentant 15 % et plus, prélever un minimum de 200 particules, selon la méthode de réduction par « échantillonneur mécanique » de la méthode d’essai LC 21–015 « Réduction des échantillons pour essais en laboratoire », à la différence que la largeur minimale de chaque ouverture doit être d’au moins 3D de l’échantillon à séparer.

Sur les fractions constituant de 5 à 15 % de l’échantillon, prélever de la même manière un minimum de 100 particules.

Ne pas tenir compte des fractions qui constituent moins de 5 % de l’échantillon.

Note :

Lorsque les pourcentages de particules « plates » et « allongées » sont demandés séparément, on peut réutiliser les prises d’essai qui ont servi à déterminer le pourcentage de particules « plates » afi n de déterminer le pourcentage de particules « allongées », ou encore on peut prévoir des prises d’essai doubles.

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6. Mode opératoire

6.1 Particules « plates »

6.1.1 Sur chaque prise d’essai, à l’aide de la mesure d’épaisseur choisie, classer une à une, comme particules « plates », les particules qui passent à travers la fente appropriée ou celles dont l’épaisseur est inférieure aux 3/5 de la dimension moyenne (G).

6.1.2 Déterminer, à 0,1 % près de la masse de la prise d’essai, la masse des particules classées comme « plates », la noter, puis l’exprimer en pourcentage par rapport à la masse de la prise d’essai.

Note :

Si la mesure d’épaisseur choisie est un tamis spécial, on peut séparer par tamisage toutes les particules en même temps. Sont alors considérées comme « plates » toutes les particules qui passent entre les tiges parallèles de ce tamis particulier de même que celles qui sont vérifi ées individuellement par l’opérateur.

6.2 Particules « allongées »

6.2.1 Sur chaque prise d’essai, à l’aide de la mesure de longueur choisie, classer une à une, comme particules « allongées », les particules qui, dans leur plus grande dimension (L), sont arrêtées par les tiges appropriées de la mesure, ou dont la longueur est supérieure aux 9/5 de la dimension moyenne (G).

6.2.2 Déterminer, à 0,1 % près de la masse de la prise d’essai, la masse des particules classées comme « allongées », la noter, puis l’exprimer en pour centage par rapport à la masse de la prise d’essai.

6.3 Particules « plates et allongées »

6.3.1 Sur chaque prise d’essai, à l’aide de la mesure de longueur choisie, classer une à une, comme particules « plates et allongées », les particules déjà classées comme « plates » et qui, dans leur plus grande dimension (L), sont arrêtées par les tiges appropriées de la mesure, ou dont la longueur est supérieure aux 9/5 de la dimension moyenne (G).

6.3.2 Déterminer, à 0,1 % près de la masse de la prise d’essai, la masse des particules clas-sées ainsi comme « plates et allongées », puis l’exprimer en pourcentage par rapport à la masse de la prise d’essai.

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DÉTErMInATIOn Du POurCEnTAGE DE PArTICuLES « PLATES » ET DE PArTICuLES

« ALLOnGÉES »

7. Calcul et expression des résultats

7.1 Calcul

7.1.1 Lorsque la masse initiale totale d’une fraction granulométrique est employée, la masse totale des particules « plates », « allongées » ainsi que « plates et allongées » est notée.

7.1.2 Dans le cas d’une prise d’essai sur une fraction granulométrique, on doit pondérer le nombre de particules plates ou allongées selon la masse de la prise d’essai. Cette pon-dération s’effectue en multipliant la masse de particules plates ou allongées par la masse initiale de chaque fraction (mti) et en divisant par la masse de la prise d’essai pour chaque fraction (mp).

7.1.3 Le pourcentage des particules « plates », « allongées » ainsi que « plates et allongées » est le rapport, en pourcentage (x 100), entre la somme des masses pondérées pour les particules plates ou allongées (article 7.1.2) et la somme des masses initiales totales de chaque fraction granulométrique.

7.1.4 Les tableaux 2 et 3 montrent des exemples de calcul.

8. Procès-verbal de l’essai

Le procès-verbal de l’essai doit inclure le pourcentage de particules « plates », « allongées » ou « plates et allongées » dans le matériau soumis, selon ce qui a été demandé. Mais il peut aussi, selon la demande, contenir les pourcentages individuels pour chacune des fractions obtenues de l’échantillon soumis.

9. Approbation

La présente méthode d’essai a été approuvée par le responsable du Secteur sols, fondations et granulats de la Direction du laboratoire des chaussées.

Claude Robert, ing., M. Sc.

Service des matériaux d’infrastructures

Signature

(1)

1. Republié le 15 décembre 2009. Aucun changement à la norme; changement de responsable.

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Tableau 1 Fractions – Dimensions moyennes et gabarits (épaisseur et longueur)

Fractions Dimension (mm)

Matériau Matériau retenu Dimension Gabarit – Épaisseur Gabarit – Longueur passant le tamis sur le tamis moyenne (0,6 x G) (1,8 x G) (mm) (mm) (grosseur) « E » « L » « G » 63,0 50,0 56,50 33,9 ± 0,3 — 50,0 37,5 43,75 26,3 ± 0,3 78,8 ± 0,3 37,5 28,0 32,75 19,7 ± 0,3 59,0 ± 0,3 28,0 20,0 24,00 14,4 ± 0,15 43,2 ± 0,3 20,0 14,0 17,00 10,2 ± 0,15 30,6 ± 0,3 14,0 10,0 12,00 7,2 ± 0,1 21,6 ± 0,2 10,0 6,3 8,15 4,9 ± 0,1 14,7 ± 0,2

Tableau 2 Exemple de calcul : essai réalisé sur la fraction retenue sur le tamis de 6,3 mm

Particules « allongées » Particules «plates»

Tamis

Retenu Masse de la prise d’essai

(mp)(g)

Gabarit longueur

(L)

Masse des particules

« allongées »(g)

Masse pondérée particules

« allongées »(g)

Gabarit épaisseur

(E)

Masse des particules « plates »

(g)

Masse pondérée particules « plates »

(g)

(mti)(g) (%)

37,5 78,8 ± 0,3 26,3 ± 0,3

28 59,0 ± 0,3 19,7 ± 0,3

20 43,2 ± 0,3 14,4 ± 0,15

14 2229 24 1115 30,6 ± 0,3 203 406 10,2 ± 0,15 365 730

10 3234 35 647 21,6 ± 0,2 309 1545 7,2 ± 0,1 180 900

6,3 3812 41 470 14,7 ± 0,2 208 1684,8 4,9 ± 0,1 170 1377

Total = 9275 Total = 3635,8 Total = 3007Particules 100 x 3635,8 « allongées » (%) = 9275 = 39,2 % Particules 100 x 3007

« plates » (%) = 9275 = 32,4 %

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Tableau 3Exemple de calcul : essai réalisé sur la fraction retenue sur le tamis de 10 mm

Particules « allongées » Particules « plates »

Tamis

Retenu Masse de la prise d’essai

(mp)(g)

Gabarit longueur

(L)

Masse des particules

« allongées »(g)

Masse pondérée particules

« allongées »(g)

Gabarit épaisseur

(E)

Masse des particules « plates »

(g)

Masse pondérée particules « plates »

(g)

(mti)(g) (%)

37,5 78,8 ± 0,3 26,3 ± 0,3

28 59,0 ± 0,3 19,7 ± 0,3

20 43,2 ± 0,3 14,4 ± 0,15

14 3570 59 1785 30,6 ± 0,3 339 678 10,2 ± 0,15 268 536

10 2239 37 1120 21,6 ± 0,2 235 470 7,2 ± 0,1 201 402

6,3 241(¹) 4 — 14,7 ± 0,2 — — 4,9 ± 0,1 — —

Total = 5809(1) Total = 1148 Total = 938

Particules 100 x 1148 « allongées » (%) = 5809

= 19,8 % Particules 100 x 938 « plates » (%) = 5809 = 16,1 %

1. La fraction non analysée n'est pas incluse dans le calcul.

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Gabarit Fraction Dimension (mm) (mm)

A 63,0 à 50,0 100 x 33,9

B 50,0 à 37,5 90 x 26,3

C 37,5 à 28,0 80 x 19,7

D 28,0 à 20,0 60 x 14,4

E 20,0 à 14,0 50 x 10,2

F 14,0 à 10,0 40 x 7,2

G 10,0 à 6,30 30 x 4,9

Figure 1Gabarit d'épaisseur

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Figure 2Gabarit de longueur

Note :

– Les dimensions sont en millimètres.