#EN T R ED g T U DE SE TD E2 E CHE RC HE SD EL g ) N D U S T R I ED U" T O N"00%2./.#%$%8&2!.#%4L&AXEMAILCERIB CERIBCOMWWWCERIBCOMFiche 2121 Janvier 2008

LABORATOIRELABORATOIRE

DTERMINATION DE LA FINESSE DES CIMENTSou mthode par permabilit lair (mthode Blaine)Norme de rfrence NF EN 196-6 (aot 1990)Indice de classement P 15-476

Auteurs : Claude Badoz Anthony Binet

La dtermination de la nesse peut tre effectue par deux mthodes : celle par tamisage et celle par permabilit lair (mthode Blaine).

PRINCIPE DE LA MTHODE

La nesse du ciment est dtermine sous forme de surface massique, en mesurant le temps mis par une quantit xe dair, pour traverser un lit de ciment compact des dimen-sions et une porosit spci es.

La surface massique est exprime en cm2/g.

La mthode Blaine est plus comparative quabsolue et cest pourquoi, un chantillon de rfrence de surface massique connue est ncessaire pour calibrer lappareil.

MATRIEL NCESSAIRE

y Un chronomtre lectronique au dixime de seconde.y Une balance de porte minimale 200 g et de 0,001 g de

prcision.

y Un permabilimtre de Blaine et ses accessoires (voir figure 1).

Il est constitu de : - un manomtre en U (verre dpaisseur 1 1,5 mm)

dot de quatre graduations :. la graduation infrieure, affleure un liquide stable (ni

volatil, ni hygroscopique), de faible densit et de faible viscosit (en gnral, dibutylphtalate ou huile minrale extra fluide),

. le manomtre est reli une poire par lintermdiaire dun tuyau flexible et dun robinet ,

. lun des orifices suprieurs du manomtre est adapt un ajutage rod ,

- une cellule de mesure (en mtal inoxydable) place sur et constitue de :. une grille perfore en fond de cellule,. une rondelle de papier filtre de texture spciale ,. un piston ajust pour tasser le solide .

Lensemble des lments constituant la cellule est en acier inoxydable austnitique ou en un autre matriau rsistant labrasion et la corrosion.

Piston

n 1

n 2

n 3

n 4

8

Solide9

Ajutage rod4

Robinet3

Poire2

Manomtre

1

Grille perfore6

Cellule de mesure5

Rondelle7

Fig. 1 Appareil de Blaine

Fiche 2121 Janvier 20082

y Un rcipient hermtique de type topette pouvant conte-nir au moins 1 kg de ciment.

y Une baguette.y Du mercure de qualit ractif.y Un ciment de rfrence de surface massique connue* : S0

MODE OPRATOIRE

Le laboratoire dans lequel lessai de permabilit lair est excut, est maintenu une temprature de 20 C 2 C et une humidit relative nexcdant pas 65 % 5 %.

Tous les matriaux pour les essais sont la temprature du laboratoire au moins 24 heures avant lessai et protgs de toute absorption dhumidit atmosphrique.

y Agiter lchantillon de ciment denviron 1 kg pour essai en le secouant pendant deux minutes dans un rcipient bou-ch, pour disperser les amas ventuels.

y Attendre deux minutes.y Remuer doucement la poudre rsultante en utilisant une

baguette sche et propre, de faon disperser les fines dans tout le ciment.

y Peser 0,01 g prs une masse de ciment dtermine par :

m = (1 e) V

m : masse de ciment en g e : porosit de la couche de ciment prise gale 0,500 : masse volumique absolue du ciment en g/cm3, prdtermine

(voir Fiche 20) avec une prcision de 0,01 g/cm3

V : volume apparent de la poudre, en cm3, aprs tassement dans la cellule (voir dtermination du volume utile de la cellule au niveau de ltalonnage de lappareil)

y Placer la grille et le papier filtre au fond de la cellule.y Verser le ciment lentement, laide dun entonnoir.y Niveler par petits chocs successifs.y Recouvrir dune rondelle de papier filtre.

y Introduire progressivement le piston jusqu ce que sa bute vienne toucher le bord de la cellule.

y Enduire de vaseline les parois extrieures de la cellule.y Placer la cellule sur lappareil et enlever le piston.y Noter la temprature de la salle.y A laide de la poire, aspirer le liquide jusquau trait n 1.y Fermer le robinet.y Lorsque le niveau du liquide parvient au trait n 2, dclen-

cher le chronomtre.

y Quand le niveau du liquide parvient au niveau n 3, arrter le chronomtre.

y Noter le temps t en secondes.y Sur la mme pese de ciment refaire une deuxime mesu-

re de t, puis refaire une nouvelle srie de deux mesures avec une deuxime pese de ciment.

EXPRESSION DES RSULTATS

La surface massique est donne par la formule suivante :

Scm2/g = K e3 t

(1 e) 0,1

K : constante de lappareil dtermine par ltalonnage

: masse volumique du ciment en g/cm3

e : porosit du ciment, tass dans la cellule ; cette valeur tant constante et considre gale 0,5, lexpression

e31 e

tant gale alors 0,708

t : temps de passage de lair au travers de la couche de ciment, en secondes (valeur moyenne de lensemble des deux mesures)

: viscosit de lair la temprature de lessai en pascals secon-de (Pa.s) donne dans le tableau 1

* Un ciment talon n 8 est disponible la Socit Nouvelle du Littoral Z.A. BP 9 11370 LEUCATE Tl. 04 68 40 14 05 Fax 04 68 40 92 72 e-mail s.n.l@wanadoo.fr

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INTERPRTATION DES RSULTATS

Recommandations

Si deux mesures individuelles diffrent de plus de 200 cm2/g, procder une troisime dtermination.

Valeurs courantes

La surface massique est comprise entre 2 500 et 4 500 cm2/g selon la nature des ciments (voir Fiche 84).

CONTRLE DE LA FIDLIT DE LAPPAREIL

Le volume utile de la cellule est la constante de lappareil sont indiqus par le fabricant lors de lacquisition du matriel. Il est toutefois ncessaire de procder une vri cation de ces valeurs dans les cas suivants :- toutes les 1 000 mesures ;- en cas de changement de liquide manomtrique, de mano-mtre ou de qualit de ltre ;

- en cas de perte de liquide manomtrique ;- en cas dcart systmatique avec le ciment de rfrence.

Tempraturedu laboratoire T

(C)

Masse volumiquedu mercure H

(g/cm3)

Viscosit de lair (Pa.s)

0,1

16 13,560 0,000 018 00 0,001 342

17 13,560 0,000 018 05 0,001 344

18 13,550 0,000 018 10 0,001 345

19 13,550 0,000 018 15 0,001 347

20 13,550 0,000 018 19 0,001 349

21 13,540 0,000 018 24 0,001 351

22 13,540 0,000 018 29 0,001 353

23 13,540 0,000 018 34 0,001 354

24 13,540 0,000 018 39 0,001 356

Tableau 1 Avec masse volumique du mercure H, viscosit de lair et 0,1 en fonction des tempratures

Remarque Des valeurs intermdiaires sont obtenues par interpolation linaire.

Exemple pratique de calcul

Mesure de la surface massique dun ciment selon NF EN 196-6 au permabilimtre de Blaine (dont la masse volumique = 2,99 a t dtermine selon la Fiche 20)

Masse peser : m = (1 e) V (avec e : porosit du ciment pris gal 0,500 et V : volume de la cellule lu sur lappareil) = 2,99 0,500 1,837 = 2,75 g

EssaiN

m

(g)

T

(degr de la salle)

0,1 K

(lue sur lappareil)

t

(secondes)

t moyen

(secondes)t s =

K

e3

1 e

t0,1

(cm2/g)

1 2,75 + 20 C 0,001349 2,35698

9797,5 9,87

2,3562,99

0,708 9,870,001349

4 082 cm2/g

2 2,75 + 20 C 0,001349 2,35696

6595,5 9,77

2,3562,99

0,708 9,770,001349

Smoy 4 062 cm2/g

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VRIFICATION DU VOLUME UTILE DE LA CELLULE

y Appliquer lintrieur de la cellule un trs fin film dhuile minrale lgre.

y Placer le disque perfor sur lpaulement de la cellule. Placer deux disques de papier filtre sur le disque perfor et sassurer que chacun remplit la cellule, tout en restant plat, en exerant une pression avec une baguette.

y Remplir la cellule avec du mercure. Enlever toutes les bul-les dair avec une baguette sche et propre, et araser.

y Vider la cellule, peser le mercure 0,01 g prs (soit m2) et relever la temprature.

y Enlever un disque de papier filtre. Remplir la cellule avec le ciment de rfrence de masse m0.

m0 = (1 e) 0 V0

0 : masse volumique absolue du ciment de rfrenceV0 : volume utile de la cellule obtenu lors dune prcdente dtermi-

nation

e : porosit du ciment

Aprs tassement (voir MODE OPRATOIRE), le surmonter dun nouveau disque en papier ltre.

Remplir nouveau la cellule avec du mercure en chassant les bulles dair et en arasant.

y Enlever le mercure, le peser 0,01 g prs (soit m3) et rele-ver la temprature. Le volume de la cellule V est donn par :

V = m2 m3

HH : masse volumique du mercure la temprature T de lessai (voir

Tableau 1).

Exemple pratique de calcul pour un essai ralis 20 C

- poids de la cellule de mercure : m2 = 83,39 g

- poids du ciment talon n 8 aprs tassement de la cellule : m0 = 2,92 g

- poids du mercure compltant le remplissage de la cellule : m3 = 58,49 g

V = m2 m3

H = 83,39 58,49

13,550 = 1,837 cm3

VRIFICATION DE LA CONSTANTE DE LAPPAREIL

y Suivre le procd dcrit dans le mode opratoire avec le ciment de rfrence. Relever le temps t0 et la temprature de lessai.

y Rpter deux fois la procdure avec le mme chantillon.y Rpter lensemble sur deux autres chantillons de ciment

de rfrence.

y Pour chacun des trois chantillons, calculer la moyenne des trois temps et tempratures. Pour chaque chantillon, cal-culer :

K = S0 0 (1 e) 0,1 0e3 t0

S0 : surface massique du ciment de rfrence en cm2/g

0 : masse volumique du ciment de rfrence en g/cm3t0 : moyenne des trois mesures de temps en seconde0 : viscosit de lair correspondant la moyenne des trois tempra-

tures (Pa.s). (voir Tableau 1)

Avec la porosit spci que de e = 0,500

K = 1,414 S0 0 0,1 0t0

La moyenne des trois valeurs de K est adopte comme constante K de lappareil.

Exemple pratique de calcul pour un essai ralis 20 C

- masse volumique du ciment n 8 : 0 = 3,17 g/cm3

- surface spcifique Blaine du ciment n 8 :

S0 = 3 548 cm2/g

- moyenne des trois mesures ralises : t0 = 82 s

K = S0 0 (1 e) 0,1 0e3 t0

K = 3 548 3,17 0,0013490,708 9,06

= 2,365

SOMMAIRE DE LA FICHEPRINCIPE DE LA MTHODEMATRIEL NCESSAIREMODE OPRATOIREEXPRESSION DES RSULTATSINTERPRTATION DES RSULTATSCONTRLE DE LA FIDLIT DE LAPPAREILVRIFICATION DU VOLUME UTILE DE LA CELLULEVRIFICATION DE LA CONSTANTE DE LAPPAREIL

RETOURFiches du thmeLaboratoireSommaire gnralListe des fiches par mot-clListe des fiches par numro

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