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SECTEur – grAnuLATS

DÉTErMInATIOn DE LA rÉSISTAnCE à L’AbrASIOn Au

MOyEn DE L’APPArEIL LOS AngELES

Gouvernement du QuébecMinistèredes Transports

1. ObjetLa présente méthode d’essai consiste à déterminer la résistance à l’abrasion (fragmentation

par chocs plus usure par frottements réciproques) des :

a) granulats de grosseur comprise entre 2,5 mm et 40 mm;

b) granulats de grosseur comprise entre 20 mm et 80 mm;

au moyen de l’appareil Los Angeles.

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

NORME :

ORGANisAtiON iNtERNAtiONALE dE NORMALisAtiON (isO)

3310–1 «tamis de contrôle – Exigences techniques et vérifications – Partie 1 : tamis de contrôle en tissus métalliques».

AUtRE dOCUMENt :

MiNistÈRE dEs tRANsPORts dU QUÉBEC, LABORAtOiRE dEs CHAUssÉEs (LC)

21–040 «Analyse granulométrique».

3. Principe de l’essaiLa prise d’essai est placée dans un broyeur à boulets qui est par la suite mis en rotation.

Pendant la rotation du broyeur, les boulets se soulèvent et retombent sur les granulats en leur induisant des chocs sévères.

4. Appareillage et matériaux

4.1 Appareil Los AngelesL’appareil Los Angeles doit être conforme, dans toutes ses caractéristiques essentielles,

aux indications données à la figure 1 (voir page 7).

L’appareil doit se composer d’un cylindre creux en acier de 12,7 mm + 0,5 mm d’épaisseur, fermé à ses deux extrémités, ayant un diamètre intérieur de 711 mm + 5 mm et une longueur intérieure de 508 mm + 5 mm. Le cylindre doit être monté sur des tronçons d’arbre fixés à ses deux parois latérales mais ne pénétrant pas à l’intérieur. L’axe de rotation doit être horizontal mais on peut tolérer une pente jusqu’à 1 %. Le cylindre doit être muni d’une ouverture pour permettre d’y introduire la prise d’essai. Cette ouverture doit elle-même être munie d’un couvercle hermétique aux poussières, pouvant être fixé par boulonnage. Le couvercle doit être tel que la surface intérieure reste bien cylindrique, sauf si la tablette en saillie à l’intérieur est placée de façon à empêcher la charge abrasive de tomber sur ce couvercle ou de venir en

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contact avec lui durant l’essai. Cette tablette démontable en acier(1) doit s’étendre sur toute la longueur du cylindre et faire saillie à l’intérieur sur une profondeur de 89 mm + 2 mm. La tablette doit être fixée sur la paroi cylindrique intérieure, ou sur l’intérieur du couvercle, le long de l’axe de rotation, c’est-à-dire de manière que le plan passant entre les deux grandes surfaces coïncide avec un des plans passant par l’axe de rotation. L’épaisseur et le montage de la tablette (par boulonnage ou autre moyen convenable) doivent en assurer la solidité et la rigidité. La distance entre la tablette et l’ouverture ne doit pas être inférieure à 1,27 m; cette distance doit être mesurée le long de la circonférence extérieure du cylindre et dans le sens de rotation.

4.2 TamisLes tamis doivent être conformes aux exigences de la norme isO 3310–1 «tamis de

contrôle – Exigences techniques et vérifications – Partie 1 : tamis de contrôle en tissus métalliques».

4.3 balanceLa balance doit être précise à 0,1 % de la masse de l’essai pour tout l’intervalle d’utilisation

requis pour l’essai.

4.4 Charge abrasive

4.4.1 Composition

La charge abrasive doit être composée de boulets d’acier d’environ 47 mm de diamètre et de masse comprise entre 390 g et 445 g(2).

1. il est préférable d’employer une tablette en acier résistant à l’usure fixée sur le couvercle. Cependant, une tablette formée d’une cornière (à section avec angle intérieur arrondi) correctement fixée à la surface intérieure du couvercle peut être utilisée, pourvu que le sens de rotation soit tel que la charge se trouve retenue contre la surface extérieure de la cornière. La tablette ne doit pas comporter de saillie ou de déformation due à l’usure de plus de 2 mm de hauteur.

2. On peut facilement se procurer dans le commerce des boulets à roulement en acier de 46 mm et 47 mm de diamètre et de masse comprise entre 390 g et 440 g chacun. sont également disponibles des boulets d’acier de 47 mm de diamètre et d’une masse approximative de 420 g. La charge abrasive peut facilement être composée d’un mélange de boulets de ces différentes dimensions, pourvu que la masse totale respecte les tolérances admises aux articles 4.4.1 et 4.4.2.

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4.4.2 Charge abrasive totale

La charge abrasive totale, dépendant de la granulométrie de la prise d’essai (voir l’article 5), doit être conforme aux indications suivantes :

a) granulats de grosseur comprise entre 2,5 mm et 40 mm

grade nombre de boulets Masse totale de la charge abrasive E 12 5000 g + 25 g F 12 5000 g + 25 g G 12 5000 g + 25 g

grade nombre de boulets Masse totale de la charge abrasive A 12 5000 g + 25 g B 11 4584 g + 25 g B1 12 5000 g + 25 g B2 10 4150 g + 25 g C et C1 8 3330 g + 20 g d 6 2500 g + 15 g

b) granulats de grosseur comprise entre 20 mm et 80 mm

5. Prise d’essaiLa prise d’essai doit être préparée à partir d’un granulat représentatif de ce qui a été soumis.

Le granulat doit être lavé puis séché à l’étuve à 110 °C + 5 °C jusqu’à masse constante(3). il doit ensuite être séparé par tamisage en fractions granulométriques distinctes, puis être recombiné selon le grade spécifié au tableau 1 qui est le plus près de la granulométrie du granulat destiné aux travaux prévus. La masse de l’échantillon avant essai doit être notée au gramme près.

6. Mode opératoire

6.1 Placer la charge abrasive puis la prise d’essai dans l’appareil Los Angeles. Refermer et fixer solidement le couvercle. À une vitesse comprise entre 30 tours/min et 33 tours/min, faire exécuter au cylindre 500 tours dans le cas d’un granulat de grosseur comprise entre 2,5 mm et 40 mm (grades A à d) ou 1000 tours dans le cas d’un granulat de grosseur comprise entre 20 mm et 80 mm (grades E à F).

3. Lorsque le granulat est essentiellement exempt de matières adhérentes et de poussière, on peut se passer de lavage avant et après l’essai.

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6.2 L’appareil doit être entraîné et équilibré de manière à maintenir une vitesse périphérique constante. se rappeler qu’en cas de jeu ou glissement dans le dispositif d’entraînement, on peut facilement obtenir des résultats qui s’écartent de ceux obtenus dans d’autres appareils Los Angeles tournant à une vitesse périphérique constante.

6.3 Après le nombre requis de tours, récupérer de l’appareil tout le matériau soumis à l’essai, enlever les boulets et tamiser ensuite le matériau sur un tamis de 1,70 mm conformément aux exigences de la méthode d'essai LC 21–040 «Analyse granulométrique».

6.4 Laver le matériau retenu sur le tamis de 1,70 mm(3), le sécher à l’étuve à 110 °C + 5 °C jusqu’à masse constante, puis peser au gramme près.

7. Calculs et expression des résultats

7.1 Pourcentage de perteLe pourcentage de perte est calculé au moyen de l’équation 1 :

P (%)(4) = x 100 (équation 1)

où

P (%) = perte en pourcentage

M(i) = masse initiale de la prise d’essai

M(r) = masse finale retenue au tamis de 1,70 mm

Exemple : 25,3 % (B)

7.2 FidélitéPour un gros granulat de grosseur maximale de 20 mm et un pourcentage d’abrasion compris

entre 10 et 45, le coefficient de variation entre laboratoires a été établi à 4,5 %(5). il en découle que les résultats de deux essais convenablement exécutés dans deux laboratoires sur des échantillons d’un gros granulat donné ne doivent pas s’écarter de plus de 12,7 %(6) par rapport à la moyenne des résultats obtenus dans les deux laboratoires. dans le cas d’un seul opérateur travaillant à l’intérieur d’un même laboratoire, le coefficient de variation a été établi à 2,0 %(5), de sorte que les résultats de deux essais convenablement exécutés par un même opérateur dans un même laboratoire sur un gros granulat donné ne doivent pas s’écarter de plus de 5,7 %(6) de leur moyenne.

3. Lorsque le granulat est essentiellement exempt de matières adhérentes et de poussière, on peut se passer de lavage avant et après l’essai.

4. Puisqu’il n’y a pas de relation constante entre le pourcentage d’abrasion obtenu sur un granulat de grosseur comprise entre 2,5 mm et 40 mm (5000 g, 500 tours) et celui d’un granulat de grosseur comprise entre 20 mm et 80 mm (10 000 g, 1000 tours), il est nécessaire d’identifier le «grade» soumis à l’essai, à la suite du résultat obtenu.

5. Ces chiffres représentent l’écart-type dans les conditions mentionnées.

6. Ces chiffres représentent l’intervalle d’acceptation de deux résultats dans les conditions mentionnées.

M(i ) – M(r )

M(i )

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8. ApprobationLa 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

(7)

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

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SECTEUR – GRANULATS

DÉTERMINATION DE LA RÉSISTANCE À L’ABRASION AU

MOYEN DE L’APPAREIL LOS ANGELES


Notes :– Les dimensions ci-haut fournies sont les équivalences en S.I. de données dans le système anglais de

mesure. En conséquence, les dimensions réelles de l’appareil (de fabrication nord-américaine) peuvent être légèrement différentes. Dans ce cas, se référer aux exigences de la norme ASTM C 131.

– Les cotes sont en millimètres.

Figure 1Schéma de l’appareil Los Angeles

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