ICS : 93.080.20

Norme Marocaine homologuée

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PNM 13.1.0672018

Par décision du Directeur de l’Institut Marocain de Normalisation N° , publiée au B.O N°

Correspondance

La présente norme est en large concordance avec la norme NF P98-125 : 2009.

La présente norme annule et remplace la NM 13.1.067 homologuée en 2007.

Assises de chaussées

Graves non traitées Méthodologie d'étude en laboratoire

Projet de Norme Marocaine

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Avant-Propos National

L’Institut Marocain de Normalisation (IMANOR) est l’Organisme National de Normalisation. Il a été créé

par la Loi N° 12-06 relative à la normalisation, à la certification et à l’accréditation sous forme d’un

Etablissement Public sous tutelle du Ministère chargé de l’Industrie et du Commerce.

Les normes marocaines sont élaborées et homologuées conformément aux dispositions de la Loi N° 12- 06 susmentionnée.

La présente norme marocaine NM 13.1.067 a été élaborée et adoptée par la Commission de Normalisation des chaussées et liants hydrocarbonés (99).

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— 3 — PNM 13.1.067 : 2018

1 Domaine d'application ....................................................................................................................... 4

2 Références normatives ..................................................................................................................... 4

3 Définitions .......................................................................................................................................... 5

4 Symboles et abréviations ................................................................................................................. 54.1 Abréviations ......................................................................................................................................... 54.2 Symboles (Caractéristiques d'état de la GNT) ..................................................................................... 5

5 Principe ............................................................................................................................................... 6

6 Étude complète .................................................................................................................................. 76.1 Préparation des matériaux ................................................................................................................... 76.2 Identification des granulats .................................................................................................................. 76.3 Granularité et formule de recomposition .............................................................................................. 76.4 Détermination des caractéristiques de compactage ............................................................................ 76.4.1 Objectifs de compacité ........................................................................................................................ 76.4.2 Masse volumique apparente de référence (ρd REF) ............................................................................. 76.4.3 Teneur en eau de référence (WREF) .................................................................................................... 86.4.4 Aptitude au compactage ...................................................................................................................... 86.5 Tenue au gel ........................................................................................................................................ 8

7 Étude réduite d'une GNT ................................................................................................................... 87.1 Identification des granulats .................................................................................................................. 87.2 Vérification de la granularité ................................................................................................................ 87.3 Vérification des caractéristiques de compactage ................................................................................ 9

8 Rapport d'étude ................................................................................................................................. 9

Annexe A (informative) Méthode d'étude des GNT de type «B» à l'essai TRC .......................................... 10

A.1 Domaine d'application ........................................................................................................................ 10

A.2 Définitions .......................................................................................................................................... 10

A.3 Symboles et abréviations ................................................................................................................... 10A.3.1 Abréviations ....................................................................................................................................... 10A.3.2 Symboles ........................................................................................................................................... 10

A.4 Principe .............................................................................................................................................. 11

A.5 Étude complète .................................................................................................................................. 11A.5.1 Caractéristiques des éprouvettes soumises à l'essai TCR ................................................................ 11A.5.2 Caractérisation du comportement élastique ...................................................................................... 11

A.6 Étude réduite d'une GNT — Vérification du comportement mécanique ............................................ 13

A.7 Étude d'optimisation de la formule d'une GNT ................................................................................... 13

A.8 Rapport d'étude ................................................................................................................................. 13

SommairePage

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1 Domaine d'application

Le présent document s'applique aux graves non traitées au sens de la norme NF EN 13285, utilisées dans laconfection des assises de chaussées.

II définit une méthodologie d'étude des graves non traitées afin de déterminer leur formulation en relation avecleur granularité, les caractéristiques des granulats et leur aptitude au compactage.

2 Références normatives

Ce document comporte par référence datée ou non datée des dispositions d'autres publications. Ces référencesnormatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont énumérées ci-après. Pour lesréférences datées les amendements ou révisions ultérieurs de l'une quelconque de ces publications nes'appliquent à ce document que s'ils y ont été incorporés par amendement ou révision. Pour les références nondatées, la dernière édition de la publication à laquelle il est fait référence s'applique.

NF P 98-230-3, Essais relatifs aux chaussées — Préparation des matériaux traités aux liants hydrauliques ou nontraités — Partie 3 : Fabrication en laboratoire de mélange de graves et de sables pour la confection d'éprouvettes.

NF P 98-231-2, Essais relatifs aux chaussées — Comportement au compactage des matériaux autres que traitésaux liants hydrocarbonés — Partie 2 : Essai de compactage à la presse à cisaillement giratoire (PCG).

NF P 98-234-2, Essais relatifs aux chaussées — Comportement au gel des matériaux traités aux liantshydrauliques — Partie 2 : Essai de gonflement au gel d'un matériau.

XP P 18-545, Granulats — Éléments de définition, conformité et codification.

NF EN 1097-5, Essais pour déterminer les caractéristiques mécaniques et physiques des granulats —Partie 5 : Détermination de la teneur en eau par séchage en étuve ventilée.

NF EN 1097-6/A1, Essais pour déterminer les caractéristiques mécaniques et physiques des granulats —Partie 6 : Détermination de la masse volumique réelle et du coefficient d'absorption d'eau.

NF EN 1097-7, Essais pour déterminer les caractéristiques mécaniques et physiques des granulats —Partie 7 : Détermination de la masse volumique réelle du filler — Méthode au pycnomètre.

NF EN 13242, Granulats pour matériaux traités aux liants hydrauliques et matériaux non traités utilisés pourles travaux de génie civil et pour la construction des chaussées.

NF EN 13285, Graves non traitées — Spécifications.

NF EN 13286-2, Mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques — Partie 2 : Méthodesd'essai de détermination en laboratoire pour la masse volumique de référence et de la teneur en eau —Compactage Proctor.

NF EN13286-3, Mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques. Partie 3 : Méthodes d'essaide détermination en laboratoire de la masse volumique de référence et la teneur en eau — Vibrocompressionà paramètres contrôlés.

NF EN 13286-7, Mélanges avec ou sans liant hydraulique — Partie 7 : Essai triaxial sous charge cyclique pourmélanges sans liant hydraulique.

NF EN 933-1, Essais pour déterminer les caractéristiques géométriques des granulats — Partie 1 : Déterminationde la granularité — Analyse granulométrique par tamisage.

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3 Définitions

Pour les besoins du présent document, les définitions suivantes s'appliquent :

3.1mélange éprouvé grave non traitée ayant fait l'objet d'une étude de formulation antérieure suivant les spécifications du présentdocument. II est caractérisé par la granularité de référence de la formule de base obtenue à l'aide de constituantsdéfinis (dont les caractéristiques, au sens des normes XP P 18-545 et NF EN 13242, la granularité et lesprovenances sont inchangées)

3.2formule de base formule dont la granularité moyenne est prise comme granularité de référence pour l'exécution du chantier et pourlaquelle sont également prescrites la teneur en eau et la masse volumique apparente de mise en œuvre

3.3étude complète étude dont l'objectif est de définir la formule de base d'une GNT.

3.4étude réduitepartie de l'étude qui permet de vérifier les caractéristiques de composition d'un mélange éprouvé de GNTtype «A» ou «B»

4 Symboles et abréviations

4.1 Abréviations

GNT Grave non traitée.

OPM Optimum de l'essai Proctor modifié.

VCPC Appareil de compactage par vibrocompression à paramètres contrôlés.

D Dimension supérieure d’une classe granulaire (mm) (XP P 18-545).

4.2 Symboles (Caractéristiques d'état de la GNT)

ρf Masse volumique absolue des fines.

ρp Masse volumique réelle pré-séchée des granulats (GNT, gravillons et sables).

ρd Masse volumique apparente sèche de la GNT.

ρd REF Masse volumique apparente sèche de référence de la GNT.

ρd OPM Masse volumique apparente sèche de la GNT à l'optimum Proctor modifié.

ρd VCPC Masse volumique apparente sèche de la GNT à l'optimum de l'essai VCPC.

W Teneur en eau, exprimée en pourcentage.

WREF Teneur en eau de référence de la GNT.

WOPM Teneur en eau de la GNT à l'optimum Proctor modifié, exprimée en pourcentage.

WVCPC Teneur en eau de la GNT à l'optimum de l'essai VCPC, exprimée en pourcentage

C Compacité de la GNT.

COPM Compacité de la GNT à l'optimum Proctor modifié.

CVCPC Compacité de la GNT à l'optimum de l'essai VCPC.

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5 Principe

L'étude comporte pour toutes les GNT, la détermination de la formule de base.

Les mélanges éprouvés ne nécessitent qu'une étude réduite alors que les autres mélanges doivent faire l'objetd'une étude complète.

Les Tableaux 1 et 2 résument les différentes phases de l'étude de laboratoire.

NOTE La formule de base caractérise une GNT quelle que soit son utilisation. Elle n'est généralement pas faite pour unchantier particulier.

Pour les GNT de type «B», s'y ajoute, lorsqu'elle est souhaitée, la caractérisation du comportement mécaniquedu matériau à l'essai triaxial à chargements répétés (NF EN 13286-7) réalisée suivant la méthode de procédured’essai décrite en Annexe A.

Tableau 1 — Organisation et contenu de l'étude de laboratoire d'une GNT type «A»

GNT type «A»

Étude complète Étude réduite

1 Identification des granulats X X

2 Conformité au fuseau de spécification X X

3 Caractéristiques de compactage 1)

Essai Proctor modifié X

Aptitude au compactage X

Vérification ρd OPM à WOPM X

1) Pour D ≤ 31,5 mm.

X : obligatoire au sens de la norme NF EN 13285.

Tableau 2 — Organisation et contenu de l'étude de laboratoire d'une GNT type «B»

GNT type «B»

Étude complète Étude réduite

1 Identification des granulats X X

2 Formule de recomposition

Détermination X X

Vérification de la granularité

3 Caractéristiques de compactage 1)

Essai Proctor modifié X

Aptitude au compactage X

Vérification ρd OPM à WOPM X

X : obligatoire au sens de la norme NF EN 13285.

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6 Étude complète

6.1 Préparation des matériaux

Les matériaux destinés à la réalisation des essais sont prélevés et préparés conformément à la normeNF P 98-230-3.

6.2 Identification des granulats

Les granulats sont identifiés par leur origine, leur nature pétrographique, la masse volumique réelle pré-séchéedes gravillons ρp (NF EN 1097-6, Annexe A), leur granularité (NF EN 933-1), ainsi que par les caractéristiquesprises en compte dans les normes XP P18-545 et NF EN 13285 (Tableau 1). Lorsque le sable est de nature et/oud'origine différentes de celles des gravillons, cette identification est complétée par la détermination de la massevolumique réelle pré-séchée du sable, ρp (NF EN 1097-6, Annexe A), et, le cas échéant, de la masse volumiqueréelle, ρf des fines d'apport (NF EN 1097-7).

6.3 Granularité et formule de recomposition

Le fuseau de régularité des GNT de type «A» doit être situé à l'intérieur de l'un des fuseaux de spécification de lanorme NF EN 13285.

Les proportions des différentes fractions granulométrique des GNT de type «B» (gravillons, sables, fineséventuellement) sont déterminées de façon à ce que le fuseau grarulométrique obtenu par reconstitution à partirdu fuseau de régularité des granulats soit à l'intérieur de l'un des fuseaux de spécification de la norme NF EN 13285.

6.4 Détermination des caractéristiques de compactage

6.4.1 Objectifs de compacité

Une GNT de type «A» de D ≤ 31,5 mm doit avoir une compacité COPM (NF EN 13286-2) supérieure ou égaleà 80 %. La compacité COPM des GNT de type «B», pour la granularité de référence, doit être supérieure ou égaleà 80 % (exigence de compacité B1) ou 82 % (exigence de compacité B2).

La compacité, COPM, correspondant à ρdOPM, est déterminée par la relation

COPM = 100 · ρdOPM / ρp

Lorsque les sables et les fines ne sont pas de même origine ou de même provenance que les gravillons, la valeurde la masse volumique réelle de la GNT, ρp, est déterminée à partir des masses volumiques réelles ρp desdifférents constituants, au prorata de la formule de recomposition.

NOTE La masse volumique apparente de référence et la compacité de référence peuvent aussi être déterminées à l'aidede l'essai de compactage à l'appareil de vibrocompression de référence à paramètres contrôlés — VCPC NF EN 13286-3.

Lorsque la VCPC est utilisée :

— les GNT de type «A» doivent avoir une compacité CVCPC ≥ 84 %,

— les GNT de type «B», exigence de compacité B1, doivent avoir une compacité CVCPC ≥ 84 %,

— les GNT de type «B», exigence de compacité B2, doivent avoir une compacité CVCPC ≥ 87 %.

6.4.2 Masse volumique apparente de référence (ρd REF)

Elle est déterminée par référence à l'essai Proctor (NF EN 13286-2). La masse volumique apparente de référence,ρd REF, retenue pour l'exécution du chantier est comprise dans l'intervalle

97 % · ρd OPM ≤ ρd REF ≤ 100 % · ρd OPM

NOTE Lorsque la VCPC est utilisée, la masse volumique apparente de référence est comprise dans l'intervalle

91 % ρd VCPC ≤ ρd REF ≤ 94 % · ρd VCPC

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6.4.3 Teneur en eau de référence (WREF)

Elle est déterminée par référence à l'essai Proctor (NF EN 13286-2). La valeur de WREF retenue pour l'exécutiondu chantier est comprise dans l'intervalle

WOPM – 1 ≤ WREF ≤ WOPM + 0,5

6.4.4 Aptitude au compactage

Si cette vérification s'avère nécessaire, l'aptitude au compactage est déterminée selon la norme NF P 98-231-2ou selon la norme NF EN 13286-3.

6.5 Tenue au gel

Dans le cas où les GNT mises en œuvre risquent de subir le gel, ces matériaux doivent être soumis à l'essai degonflement au gel (NF P 98-234-2). L'essai est pratiqué sur le matériau compacté à la masse volumiqueapparente et à la teneur en eau fixées par la norme NF P 98-234-2.

7 Étude réduite d'une GNT

L'étude réduite comprend :

— l'identification des granulats,

— la vérification de la granularité,

— la vérification des caractéristiques de compactage.

7.1 Identification des granulats

On procède comme indiqué en 6.2.

7.2 Vérification de la granularité

Pour les GNT de types «A» et «B» (conformes aux spécifications du 6.3), les écarts entre la courbegranulométrique moyenne du mélange éprouvé et celle du nouveau matériau devront être inférieurs ou égaux auxvaleurs indiquées au Tableau 3.

Tableau 3 — Valeur maximale des écarts

Tamis

Écarts

(%)

GNT

type «A»

GNT

type «B»

D ± 4 ± 2

4 mm ± 4 ± 2

63 μm ± 2 ± 1

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7.3 Vérification des caractéristiques de compactage

Si le nouveau matériau est bien identifié comme identique au mélange éprouvé et si la vérification de la granularité(voir ci-dessus) est positive, seule la masse volumique apparente de l'essai Proctor modifié est vérifiée â la teneuren eau WOPM du mélange éprouvé. La compacité, COPM, obtenue sur le nouveau matériau ne doit pas différerde ± 2 % de la compacité COPM du mélange éprouvé.

8 Rapport d'étude

Le rapport d'étude doit faire mention des indications suivantes :

a) la référence au présent document et la mention des anomalies éventuelles ;

b) l'origine, la date et le lieu des prélèvements des échantillons des différents constituants de la GNT ;

c) les résultats des essais d'identification des constituants pris en compte dans les normes XP P 18-545,NF EN 13242 et NF EN 13285 ainsi que la valeur de la masse volumique réelle (ou absolue) des composants ;

d) la formule de base des GNT de type «B» :

- les pourcentages, en masse, des constituants ;

- la granularité de référence de la GNT.

e) les caractéristiques de compactage de la formule de base :

- ρd OPM ;

- WOPM ;

- éventuellement la classe de difficulté de compactage de la GNT en fonction de la teneur en eau.

f) éventuellement, les résultats de l'essai de gonflement au gel.

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PNM 13.1.067 : 2018 — 10 —

Annexe A

(informative)

Méthode d'étude des GNT de type «B» à l'essai TRC

Init numérotation des tableaux d’annexe [A]!!!Init numérotation des figures d’annexe [A]!!!Init numérotation des équations d’annexe [A]!!!

A.1 Domaine d'application

La présente annexe définit la méthodologie d'étude des performances mécaniques des GNT de type «B» réaliséeau moyen de l'essai triaxial à chargements répétés.

A.2 Définitions

Pour les besoins de la présente annexe, la définition suivante s'applique :

étude d'optimisation : Partie de l'étude qui permet de rechercher une formule de GNT type «B» présentant desperformances mécaniques plus élevées.

A.3 Symboles et abréviations

A.3.1 Abréviations

TCR Appareil triaxial à chargements répétés.

Ws Teneur en eau utilisée pour le classement d'une GNT.

A.3.2 Symboles

a) Contraintes

σ1 Contrainte principale majeure (axiale).

σ3 Contrainte principale mineure (radiale).

p Moyenne des contraintes normales p = (σ1 – 2 σ3)/3.

q Déviateur des contraintes q = σ1 – σ3.

b) Relations contraintes-déformations

E Module de Young.

ρ Coefficient de Poisson.

Ec Module de Young caractéristique, pour p = 250 kPa et q = 500 kPa.

ε1c Déformation permanente caractéristique au conditionnement de l'éprouvette.

La valeur de ε1c est déterminée à partir des résultats du conditionnement et calculée comme :

ε1c = ε1

p (20 000) – ε1p (100)

où :

ε1p (20 000) est la déformation permanente axiale mesurée à la fin du conditionnement, après

20 000 cycles.

ε1p (100) est la déformation permanente axiale mesurée après les 100 premiers cycles.

N est le nombre de chargements cycliques à l'essai triaxial à chargements répétés.

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A.4 Principe

Les différentes phases de l'étude des performances mécaniques sont les suivantes :

— l'étude complète qui comporte la caractérisation du comportement élastique suivant différentes variantes decompacité et de teneur en eau ;

— l'étude réduite, pour vérifier les performances mécaniques d'un mélange éprouvé de GNT de type «B» ;

— l'étude d'optimisation d'une formule de GNT de type «B».

A.5 Étude complète

L'étude du comportement mécanique des GNT de type «B» est réalisée en laboratoire à partir de l'essai triaxial àchargements répétés (NF EN 13286-7 — Méthode A) sur la granularité de référence déterminée au paragraphe 6.3.

A.5.1 Caractéristiques des éprouvettes soumises à l'essai TCR

Les éprouvettes sont confectionnées comme indiqué dans la norme NF EN 13286-7 de telle sorte qu'à l'étudeelles présentent les caractéristiques du Tableau A.1. Elles encadrent, en règle générale, les fluctuations de lateneur en eau et de la masse volumique apparente observées dans une couche de GNT d'une chaussée enservice. Le point central du Tableau A.1 correspond aux conditions choisies pour établir le classement des GNTde type «B» suivant leurs performances mécaniques :

Ws = WOPM – 2

et

ρd = 97 % · ρd OPM

A.5.2 Caractérisation du comportement élastique

Une éprouvette correspondant à chacun des cinq cas mentionnés au Tableau A.1 est soumise à des chargementssuivant les modalités décrites à l'Article 7 de la norme NF EN 13286-7.

Le point central du Tableau A.1 (WOPM – 2 et 97 % ρd OPM) est répété (deux éprouvettes).

Chaque éprouvette est préalablement conditionnée pendant 20 000 cycles sous contraintes fixées dans la normed'essai. Son comportement élastique est ensuite déterminé par l'application de 24 chemins de contraintesdurant 100 cycles pour chacun d'entre eux.

Les deux paramètres utilisés pour le classement de la GNT considérée sont :

1) lors de la phase de conditionnement

- la déformation permanente caractéristique, ε1c.

Tableau A.1 — Caractéristiques d'état des éprouvettes TCR

Teneur en eau, W

(%) Masse volumique apparente sèche ρd

WOPM – 4 WOPM – 2 WOPM – 1

X 100 % ρd OPM

X X X 97 % ρd OPM

X 95 % ρd OPM

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2) lors de l'essai

- le module caractéristique, Ec.

La sensibilité de la GNT a des variations d'origines diverses (teneur en eau, compacité, granularité,composition, ...) est appréciée à partir des valeurs de ces deux paramètres ( ε1

c.. et Ec).

Les résultats sont présentés sous forme de graphiques comme indiqué aux figures A.1 et A.2.

Le classement d'une GNT de type «B», au sens de l'Annexe A (informative) de l’avant propos de la normeNF EN 13285, est effectué à partir des valeurs moyennes de Ec et de ε1

c obtenues avec les deux éprouvettes àWOPM – 2 et 97 % ρd OPM (point central du Tableau A1).

Si l'écart entre les deux valeurs du module Ec est supérieur à 10 % et/ou si l'écart entre les deux valeurs de ladéformation permanente caractéristique ε1

c est supérieur à 20 %, on réalise un troisième essai, dans les mêmesconditions. On retient alors les deux essais qui correspondent aux critères d'homogénéité ci-dessus.

L'indice de sensibilité à l'eau, SW, ainsi défini :

SW (%) = (Ec (WOPM – 3) – Ec (WOPM – 1)) · 100/ Ec (WOPM – 2)

est déterminé à partir des modules Ec lus sur le graphique de la figure A.1 a), ci-dessus, pour WOPM – 1, WOPM – 2et WOPM – 3.

Le classement est fait selon le tableau suivant :

a) b)

Figure A.1 — Influence de la teneur en eau et de la masse volumique apparente sur le module caractéristique

Tableau A.2 — Classes des GNT de type «B» suivant leurs performances mécaniques conventionnelles à la teneur en eau WOPM — 2

et à la masse volumique égale à 97 % de l’OPM

ClassesModule caractéristique Ec

(MPa)Déformation permanente caractéristique ε1

c (10-4)

C1 Ec ≥ 500 ε1c ≤ 25

C2 Ec ≥ 500

250 ≤ Ec < 500

25 < ε1c ≤ 60

ε1c ≤ 60

C3 Ec ≥ 250 ε1c > 60

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A.6 Étude réduite d'une GNT — Vérification du comportement mécanique

L'étude réduite comprend éventuellement, pour les GNT de type «B», la vérification des performances mécaniques.

Une GNT de type «B» qui satisfait aux spécifications dés paragraphes 7.1 à 7.3 du présent document restecaractérisée par l'étude complète réalisée au TCR sur le mélange éprouvé.

Lorsque cette vérification est cependant demandée, l'étude est limitée à la caractérisation du comportementélastique de la formule de base de la GNT comme indiqué en A.5.2, ci-dessus, pour W = WOPM – 2 etρd = 97 % · ρd OPM.

Les nouvelles valeurs de !a déformation caractéristique ε1c et du module caractéristique Ec (valeurs moyennes

des deux essais) sont comparées à celles du mélange éprouvé.

On considère que le nouveau matériau est identique à celui du mélange éprouvé si :

— la différence constatée sur le module Ec est inférieure à 10 %,

— la différence observée sur la déformation caractéristique ε1c est inférieure à 20 %.

A.7 Étude d'optimisation de la formule d'une GNT

L'objectif est de rechercher la formule de recomposition granulométrique conduisant à un meilleur classementpossible, pour la GNT considérée.

L'essai (sur une seule éprouvette) est réalisé à WOPM – 2 et 97 % · ρd OPM. Pour chaque variante granulométrique,les valeurs de ρd OPM et de WOPM sont déterminées comme indiqué en 6.4.2.

La recherche de la formulation optimale n'a de chance d'être positive que si le module de départ, EC(i), et ladéformation permanente caractéristique de départ, ε1

c (i), sont respectivement :

— lorsqu'on envisage le passage de la classe C2 en classe C1

Ec(i) > 450 MPa

ε1c (i) < 40.10-4

— lorsqu'on envisage le passage de la classe C3 en classe C2

Ec(i) > 250 MPa

ε1c (i) < 80.10-4

Pour qu'un mélange puisse être considéré comme éprouvé, la formule éventuellement retenue doit être l'objetd'une étude de base.

A.8 Rapport d'étude

Lorsque l'étude du comportement mécanique d'une GNT de type «B» a été réalisée suivant les modalités de cetteannexe, le rapport d'étude doit faire mention des informations suivantes

— Caractéristiques mécaniques des GNT de type «B» ;

— les valeurs de Ec et de ε1c correspondant aux modalités de l'étude mentionnées au Tableau 2 du

présent document ;

— les valeurs de Ec et de ε1c pour WOPM – 2 et 97 % · ρd OPM , le classement de la GNT et l'indice de sensibilité

à l'eau, SW ;

— le rapport d'essai au triaxial à chargements répétés défini dans la norme NF EN 13286-7.

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