Les granulats

Définition des granulats

Les granulats sont les matériaux granulaires issus de roches dures qui une fois agglomérés par un liant constituent le squelette du béton. Ils doivent être inertes, c’est-à-dire ne pas réagir avec le ciment, être inaltérable à l’eau, l’air et au gel. Leurs dimensions sont comprises entre 0 et 125 mm. Les bons matériaux sont les calcaires durs, le granite, le porphyre, les pierres volcaniques, les galets, les sables siliceux et enfin le laitier concassé de haut-fourneau. Cependant, certains matériaux sont à éviter comme le silex car il éclate au feu, les grés et calcaires tendres qui présentent une faible résistance et gélivité, les gypses qui sont trop tendres et enfin les granites trop micacés qui s’effritent.

Les granulats

Les granulats sont répartis selon leurs dimensions : Norme NF XP 18-540 Fines ou fillers 0/D : D < 2 mm avec au moins 70 % de passant à 0,063 mm Sables 0/D : D 6,3 mm Graves 0/D : D > 6,3 mm Gravillon d/D : d >= 1 et D 125 mm Ballasts d/D : d >= 25mm et D 50 mm Les granulats entrent pour 60 à 78% en volume soit 63 à 85 % en poids dans la composition d’un béton. L’appellation agrégat est abandonnée car imprécise. II.1. Granulats naturels et artificiels Les granulats sont dits naturels lorsqu’ils sont extraits de leurs sites géologiques d’origine en ayant subi que des traitements mécaniques, comme les sables et graviers de rivière ou de carrière, les sables de dunes. Ils sont dits artificiels s’ils ont subi des traitements pour leur donner telle ou telle propriété physique. Parmi les granulats artificiels les plus utilisés nous pouvons citer le schiste et l’argile expansés obtenus par traitement thermique, le laitier et la vermiculite. 

Granulat courants, légers et lourds

Il est habituel de distinguer A : Les granulats courants comme les calcaires durs, granites, porphyres, quartzites, pierres volcaniques, galets et sables siliceux, laitiers concassés de haut-fourneaux. Leurs masses volumiques sont comprises entre 2000 et 3000 kg/m3. Par exemple le basalte a une densité absolue de 2,8 à 3,0, le laitier concassé de haut fourneaux a une densité absolue de 2,6 à 2,7. B : Les granulats légers de masses volumiques inférieures à 2000 kg/m3, comme l’argile expansée de masse volumique apparente entre 450 et 800 kg/m3 pour une densité absolue voisine de 0,9. Le schiste expansé a une masse volumique apparente entre 350 et 600 kg/m3 pour une densité absolue entre 0,7 et 1,0.

Ces granulats sont obtenus par traitement thermique dans un four rotatif. D’autres granulats légers sont utilisés comme le laitier expansé et la vermiculite. Ces granulats entrent dans la préparation des bétons légers. C : Les granulats lourds de masses volumiques supérieures à 4000 kg/m3. Ils sont utilisés dans la protection contre le rayonnement radioactif, on peut citer la barytine, un sulfate de baryum de densité absolue entre 4,2 et 4,7 ou la grenaille de fonte de densité absolue entre 7,6 et 7,8. II.3. Quelques chiffres Dans ce paragraphe nous allons donner un ordre de grandeur des quantités couramment utilisées, il faut : 1,8 à 1,9 tonnes de granulats pour préparer 1 m3 de béton 100 à 300 tonnes de granulats pour construire un logement 2000 à 4000 tonnes de granulats pour construire un lycée 10.000 tonnes de granulats pour 1 km de voie ferrée 30.000 tonnes pour 1 km d’autoroute. 2 Les granulats III. Analyse granulométrique des granulats 

Classes granulaires

Dans le but de caractériser les granulats on procède à un criblage sur une série de tamis de mailles carrées dont la dimension intérieure est exprimée en mm. On appelle tamisat la partie de granulats passée à travers le tamis et refus ce qui reste sur le tamis. Une classe granulaire indique les limites d’un granulats donné, par exemple 0/5 – 5/12,5 – 12,5/20. La norme algérienne NA 2607 précise le mode opératoire à suivre pour faire cette analyse. L’appellation granulat d/D définit un granulat dont la plus petite taille des grains est d et la plus grande est D, en mm. Si d est inférieure à 1 mm le granulat sera appelé 0/D. Le granulat doit aussi satisfaire aux conditions indiquées dans le tableau 1.