Introduction   :

La finesse de mouture (finesse de Blaine) est caractérisée par la surface spécifique des grains de ciment, exprimée en (cm2/g). Dans les cas courants, elle est de l'ordre de 3000 à 3500 cm2/g.Plus la finesse de mouture est grande, plus la vitesse des réactions d'hydratation est élevée et plus ces résistances mécaniques à un âge jeune sont grandes, par contre plus le ciment est sensible à l'éventuellement et plus le retrait est important. En outre, la finesse de mouture influence la plasticité et la cohésion de la pâte de ciment à l'état frais, ainsi que son pouvoir de rétention d'eau et la ressuée.La relation entre la résistance à la compression et la surface spécifique est une relation linéaire proportionnelle.

Influence de la surface spécifique sur la résistance à la compression

Notions des bases:La notion de finesse de mouture est liée à la notion de ‘’surface spécifique’’ qui désigne le total des aires de tous les grains contenus dans une quantité unité.Exemple : ciment = 3200 cm2/g.Cette aire est d’autant plus grande que les grains sont plus petits, donc que la finesse de mouture est grande.Il est connu, par ailleurs, que la vitesse d’écoulement d’un fluideà travers un corps granulaire est d’autant plus faible que les grains qui composent ce corps sont plus fins : cette vitesse décroît donc quand la finesse de mouture augmente.Surface spécifique et vitesse d’écoulement sont liées à un même facteur la finesse de mouture.On a cherché une relation entre ces trois grandeurs. Il est possible de déterminer la surface spécifique d’un corps granulaire en mesurant la vitesse d’écoulement de l’air à travers ce corps; et cette surface massique caractérise la finesse de mouture.

La surface spécifique exprimée en cm2 d’un gramme.On distingue 3 sortes de surfaces spécifiques :

• La surface spécifique théorique facilement calculable lorsque les particules sont constituées de volume simples.

• La surface spécifique réelle qui n’est pas calculable lorsque les particules sont irrégulières.

• La surface spécifique pratique qui représente une fraction de la surface réelle et qui mesurée par les techniques simples.

Remarque :La surface spécifique est un élément de contrôle de fabrication ; elle conditionne par exemple durée et les moyens de broyage.

1-But d'essai: L’essai de consistance a pour but de déterminer la surface spécifique du ciment; et cette surface massique caractérise la finesse de mouture.

2-Principe   : La finesse du ciment est mesurée sous forme de surface massique en observant le temps mis par une quantité fixée d’air pour traverser un lit de ciment compacté à des dimensions et une porosité spécifiées.Dans des conditions normalisées, la surface massique du ciment est proportionnelle à ou t est le temps nécessaire à une quantité d’air donné pour traverser un lit de ciment compacté. De nombre et la distribution des démentions des ports individuels de lits spécifies sont fixés par les démentions des particules de ciment qui déterminent aussi le temps de passage de l’air.Cette méthode est plus comparative qu’absolue et c’est pourquoi un échantillon de référence de surface massique connu est nécessaire pour calibrer l’appareil. Dans des conditions bien définies, une certaine quantité de ciment (par exemple); mesurer le temps de passage, et en déduire la surface spécifique par application d’une formule empirique.

3-Matériels Nécessaires :1/ Perméabilimètre de Blaine:

L'appareil utilisé pour déterminer la finesse de mouture

de ciment est appelé «Perméabilimètre de Blaine». Il se compose pour l’essentiel d’une cellule dans laquelle est placé le ciment à tester et d’un manomètre constitué d’un tube en verre en forme de U rempli, jusqu’à son repère inférieur (n° 4) d’une huile légère. La cellule est équipée d’une grille en sa partie inférieure. Un piston sert à tasser le ciment dans la cellule sous un volume V défini.La cellule est constituée d’un cylindre droit rigide de démentions et tolérances conformes à celles de la figure1a).Il est acier inoxydable austénitique ou en un autre matériau résistant à l’abrasion et non corrodable. Les faces supérieures et inférieures sont planes et perpendiculaires à l’axe du cylindre. Il en est de même de la surface supérieure de l’épaulement au fond de la cellule. La surface extérieure du cylindre droit être conçue pour s’ajuster de façon étanche à la cavité conique du manomètre. 2/disque perforé   : Le disque est en métal non corrodable, perforé de 30 à 40 trous de 1 mm de diamètre et est conforme aux démentions et tolérances de le figure 1b). Quand il est en place sur l’épaulement de la cellule, ses surfaces planes sont perpendiculaires à l’axe de la cellule.3/Piston plongeur   : Le plongeur est constitué d’un piston pouvant glisser librement dans la cellule de mesure moyennant un jeu à aménager de manière à conserver entre le bord supérieur du disque perforé et la base du piston un intervalle de 15 mm 1mm lorsque la butée du plongeur vient reposer sur le bord supérieur du cylindre de la cellule. Ce piston doit être pourvu d’un méplat prolongé par une échancrure dans la tête pour permettre le passage de l’air.Le piston plongeur est en acier inoxydable austénitique ou d’un autre matériau résistant à l’abrasion et non corrodable ; il est conforme aux dimensions et tolérances de la figure 1c.Un piston plongeur ne peut être utilise qui avec la cellule correspondante dont les dimensions sont comprises dans les tolérances permises. 4/Manomètre   : Le manomètre est constitue de tubes en verre borosilicaté en forme de U, monté verticalement et rigidement comme à la figure 1d. Il est conforme aux dimensions et tolérances de cette figure.

5/Liquide manométrique   : Le manomètre est rempli jusqu’au niveau de la ligne gravée inférieure avec un liquide non volayil, non hygrscopique, de viscosité et densité faibles.6/Chronomètre.7/Balance.8/Picnomètre   ; ou tout autre moyen convenable pour déterminer la masse volumique absolue du ciment doit aussi etre disponible.

4-Matériaux Utilises : • Un échantillon du ciment.• Mercure de qualité réactif ou mieux est utilisé.• Huile légère.• Disques circulaires de papier filtre.• Graisse légère.

5-Mode opératoire:1. Placer grille + papier filtre + ciment (quantité calculée) + papier filtre,2. Tasser et ôter le piston,3. Vérifier le niveau du liquide : il doit arriver au trait inférieur (4); si nécessaire, parfaire ce niveau,4. Placer la cellule sur l’ajutage. La jonction doit être étanche (très mince couche de vaseline). S’assurer de l’étanchéité de l’ensemble (boucher la cellule avec le pouce, aspiré avec la poire pour faire monter le liquide aux environs du trait supérieur(1), si on ferme le robinet, le niveau doit rester constant).5. L’étanchéité étant réalisée, aspirer le liquide jusqu’à ce qu’il atteigne le trait supérieur (1), et fermer le robinet.6. L’air traverse le ciment, et le niveau du liquide baisse : chronométrer le temps que met le liquide à passer du 2e trait au 3e trait; soit t (en secondes) la moyenne des temps résultant de 3 mesures consécutives.7. Noter la température,8. En déduire la surface spécifique :

Ssp = K. √e3. √t / mv abs. (1-n). √η

Principe de fonctionnement de perméabilimètre de Blaine .