Absorption d’eau – teneur en eau –porosité – compacité TP :n°3

Absorption d’eau – Teneur en eau –porosité – compacité

Introduction  :

Certains matériaux granulaires peuvent présenter une porosité interne qui est préjudiciable (ouverte ou fermée ) , en particulier , à la résistance au gel des béton . en effet , l’eau incluse dans le granulat provoque l’éclatement du béton lorsque celui-ci est soumis de manière prolongée à des basses températures . en générale , les particules de granulats sont poreuses et peuvent absorber une certaine quantité de liquide.

> Coefficient d’absorption d’eau   :

C’est une mesure des pores accessibles à l’eau

Principe  : On détermine un coefficient d’absorption, qui est défini comme le rapport de

l’augmentation de la masse de l’échantillon après imbibition par l’eau , à la masse sèche de l’échantillon.

Conduite d’essai Après imbibition dans l’eau panant 24 heures , étaler l’échantillon sur une

surface plane non absorbante et le soumettre à un flux d’air chaud (l’étuve) , tout en le remuant afin que la surface externe des grains sèche . ce séchage doit être effectué de manière douce afin de ne pas éliminer l’eau qui pourrais étier piégée à l’intérieur du granulat. Les grains sont alors libres de toutes forces d’attraction capillaire.On peut vérifier que cet état a été atteint en plaçant le matériau dans un moule tronconique, posé sur une surface plane non absorbante , et en le compactant légèrement . on vérifie que celui-ci s’écoule en démoulant.

Le coefficient d’absorption (Ab) est défini par la relation : Ab%=(Ma-Ms)/Ms x100 Ms=masse de l’échantillon sec après passage à l’étuve à 105 °C.Ma= masse de l’échantillon imbibé par l’eau.

> La Teneur en eau   :

La teneur en eau d’un granulat c’est le pourcentage d’ eau (en masse) par rapport au matériau sec elle est défini par la relation : W%=(Mh-Ms)/Ms x100

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Ms= masse de l’échantillon sec après passage à l’étuve à 105 °C (jusqu’à une masse constant).Mh= masse de l’échantillon humide.

Résultats  :

W%MsMhAb%MsMa0.1222.79

499.40407.19

500.00500.00

0.750.420.49

301.06252.12362.05

303.32253.17363.83

gravée

20.63441.00532.00sable

> Porosité et compacité   :

* Porosité   : En général la porosité est la rapport du volume des vides au volume.

Volume quelconque

On peut aussi définir la porosité comme le volume de vide par unité de volume apparent.

*Compacité   : La compacité est le rapport du volume des pleins au volume total.

Ou volume des pleins par unité de volume apparent.

Volume unitaire

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La porosité et la compacité sont liées par la relation:

p+c=1

Principe  : Chasser tous le liquide, et peser le matériau sec

Remplir ces vides avec de l’eau une nouvelle pesée donnera le résultat cherché

Conduit d’ essai  : -Prélevée une quantité ni trop grande ni trop petite (environ 1Kg)-Mettre à l’étuve à 103 °C, l’y maintenir jusqu’à masse constante-

-Peser l’échantillon , soit MO-Remplir les pores d’eau : dans l’eau froide maintenir l’ébullition pendant 2 heures ,

pour chasser l’air des pores , et laisser refroidir-Peser à nouveau : retirer de l’eau et essuyer chaque grain (avec un chiffon) , soit M1

-En déduire la porosité :M1-M0 représente la masse de l’eau contenue dans les pores ; le même nombre mesure le volume de ces vides.

Donc : P%=M1-M0/volume du matériau x 100

-Volume du matériau = M0/ρ ;ρ=la masse volumique absolue du matériau , on peut prendre 2.7g /cm3

Alors :La porosité est le rapport du volume vide au volume total.On peut aussi définir la porosité comme le volume de vide par unité de volume apparent.

P%=Vvides/Vtotale x100

-La compacité est le rapport du volume des pleins au volume total.Ou volume des pleins par unité de volume apparent.

C%=Vplein/Vtotale x100

-La porosité et la compacité sont liées par relation : p+c=1 

c-ad la somme des deux =100%

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Résultats  :

C%=Vplein/Vtotale

x100P%=Vvides/Vtotale

x100Volume

du matériau

ρM1-

M0

M1M0

99.1398.62

2.3683.757

211.11186.292.7

57

575510

570503

gravée

25.65043.20

74.0792.59

1940

219290

200250

sable

Commentaires sur les résultats  :

Tous les résultats obtenus sont proches, ce qui indique une diminution des erreurs dans les tests effectués et également en compte

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