Tp Materiaux 2

7/24/2019 Tp Materiaux 2

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TP DE M TERI U

Source: www.almohandiss.com


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FOISONNEMENT DU SABLE

Dfinition :

Foisonnement : Augmentation du volume en vrac (ou apparent)

d'un matriau pulvrulent suite a un remaniement ou une

augmentation de la teneur en eau (foisonnement d'un sable par

ex.).

La masse volumique apparente: La masse volumique

apparente d'un matriau est la masse volumique d'un mtre cubedu matriau pris en tas, comprenant la fois des vides permables

et impermables de la particule .

But de lessai:

Le But de lessai estde dterminer la variation de la massevolumique apparente dun sable en fonction de sa teneur eneau.

Pour cela il faut dterminer la masse volumique apparente

diffrentes valeurs de la teneur en eau du sable et tracer lacourbe masse volumique apparente en ordonne et la teneur en

eau en abscisse.



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Le cfficient de foisonnement du sable f est:

f = Mvapp/Mvappw(1+Wm) - 1

O

Mvappo : Masse volumique du granulat secMvappw : Masse volumique minimale du sable remani

(Valeur lu sur le graphique)Wm : Teneur en eau correspondante (%)

Matriel utiliss :

Un bac sableUne prouvette gradue pour valuer le volume du sable

Une rgle pour araser le sableUne prouvette gradue pour ajouter leauUne balance

Tableau de mesure

Teneur

en

0 1 2 3 4 5 6 7



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Units utiliser : Pour la masse : gPour le volume : ml(=cm3)

Justification des incertitudes :

Pour la masseon a : M = 1g i.e la plus petite masse quepeut dtecter linstrument de mesure(la balance).

Pour le volume: on a V = 2,5 cm3 i.e la plus petite valeur

bien estimer lil nu.

Pour la masse volumique:

On a Mvapp = M/Vdo log(Mvapp) = log(M)-log(V)do d(Mvapp)/Mvapp = d(M)/M d(V)/V

eau(%)

Masse

(M)

500

1

493

1

471

1

463

1

444

1

415

1

426

1

4371

Volume

(V)3202,5

3202,5

3202,5

3202,5

3202,5

3202,5

3202,5

3202,5

Mvapp

(M/V)

1,56

0,017

1,54

0,015

1,47

0,014

1,45

0,014

1,39

0,014

1,29

0,013

1,33

0,013

1,37

0,014



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do Mvapp = Mvapp*[ M/M + V/V ]

Graphe obtenu :

Mvapp en fct de W

0

0,5

1

1,5

2

1 2 3 4 5 6 7 8

W(%)

Mvapp

Srie2

On trouve alors :

f = 1,75/1,29(1+5) - 1

A.N

f = 7,14

Calcul de lincertitude:

On a f = Mvapp/Mvappw(1+Wm) - 1

Do en introduisant le log est en diffrenciantcomme prcdemment on trouve alors :



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f = (f+1)*[ Mvappo/ Mvappo + Wm/(1+Wm) +Mvappw/Mvappw ]

Avec :

Mvappo = Mvappo*[ M/Mo + V/V ]et

Mvappw= Mvappw*[ M/Mw + V/V ]

A.N : Mvappo = 1,56 ; Mvappw = 1,29 ; Wm = 1

M = 1g ; V = 2,5 cm

3

V = 320 cm3 ; Mo = 500g ; Mw = 415g

Dof = 1,52

Et finalement on peut crire

f = 7,14 1,52

On remarque que le coefficient de foisonnement de se sableest important, ce qui peut causer de grave consquences

conomiques dans le transport en cas de prsence dantcdentcas dhumidits



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MASSE VOLUM IQUE ABSOLUE

But de lessaie:

Cet essai permet de dterminer la masse volumique absolue

dun corps(sable,gravier ), c'est--dire la masse en t de ce



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corps pour 1 m3 de volume,mais uniquement la masse des

grains constituant le granulat,sans prendre compte des vides

inter granulaires

Principe de lessai:

On prolonge dans un volume deau une masse dagrgat ,onobtiendra la masse volumique absolue par la devisions de cette

masse par la dfrences des volumes.

Mabs=M/(V2-V1)

Avec Mabs=masse volumique absolue en t /m 3

M=masse du matriau tudiV1=volume dans lprouvette avant introduction de la

masse dagrgatV2= volume dans lprouvette aprs introduction de la

masse dagrgat

Conduite de lessai:

On procde comme suit :1)remplir une prouvette gradue avec un volume V1 et

on note sa valeur2)peser un chantillon sec de granulats (environ 300 g)

3)introduire lchantillon dans lprouvette en liminant lesbulles dair

4)reprer la valeur du nouveau volume et la noter

5)effectuer les calculs .



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Tableau des mesures:

1)lesable :

V1 (encm3)

M (en g) V2 (encm3)

Mvabs (eng /cm3)

1 200 2,5 300 1 316 2,5 2 ,50 0 ,12

2 300 2,5 300 1 420 2,5 2,50 0 ,12

3 350 2,5 300 1 465 2,5 2,60 0 ,12

4 400 2,5 300 1 515 2,5 2,60 0 ,12

5 250 2,5 300 1 365 2,5 2 ,60 0 ,12Moyenne Mvabs=2,57 0 ,12 g/cm3

O V=2,5 i.e incertitude de lcriture sur lprouvetteutilise

M=1 g: la plus petites masse que peut valuer labalance

Calcul de Mvabs:On a Mvabs =M /(V2-V1) et en introduisant lelog on trouve

Mvabs=Mvabs(M/M+(V2+V1)/V2-V1min)

Ou M=1g et V1=V2=2,5 cm3

AN : Mvabs=2,58 ( 1 /300+2.2,5/115)=0 ,122) le gravier :

V1 (en

cm3)

M (en g) V2 ( en

cm3)

Mvabs (

en g/cm3)

1 200 2 ,5 300 1 316 2 ,5 2 ,58 0 12



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2 300 2 ,5 300 1 416 2 ,5 2,58

0 12

3 250 2 ,5 300 1 365 2 ,5 2,60

0 124 350 2 ,5 300 1 465 2 ,5 2,60

0 12

5 400 2 ,5 300 1 513 2 ,5 2,65 0 12

Moyen Mvabs=2,600 12 g/cm3

Masse volumique apparente

But de lessai



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Cet essai permet de dterminer la masse volumique apparente

dun corps (sable, gravier)C'est--dire la masse en t(tonne) de ce corps,pour 1 m3 de

volume .cette masse volumique intgre les grains de lagrgatainsi que les vides compris entre les grains

Principe de lessai:

On remplie un rcipient dont on connat le volume, en prenant

de grandes prcautions pour viter les phnomnes parasites

provoqus par le tassement. on pse ensuite lchantillon enprenant soin de dduire la masse du rcipient .la masse delchantillon est devise par le volume du rcipient pourdonner la masse volumique apparente du matriau

Mvapp=M/V

Mvapp=masse volumique apparente en g/cm3M=masse du matriau tudi en g

V=volume du rcipient en cm3

Conduite de lessai

On procde comme suit :

1)prendre un rcipient et calculer son volume et le peser etnoter sa masse

2)prendre le matriau dans les mains formant un entonnoiret placer les deux mains environ 10 cm au dessus durcipient et laisser le sable scouler ni vite ni lentement

3)araser la rgle la partie du matriau dpassant les

dbords suprieurs du rcipient

4)peser lensemble et noter les rsultats



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5)Tableau de mesures:

1)

le sable

pes es M0 (en g) M1 ( en g) M2 ( en g) V ( en cm3) Mvapp ( en g/cm3)

1 981 561,641 463,641 3852 ,5 1,200,15

2 981 5651 467 3852,5 1,210,15

3 981 565,241 467,241 3852,5 1,210,15

4 981 568,701 470,71 3852,5 1,220,15

5 981 567,941 469,941 3852,5 1,220,15

Moyenne Mvapp=1,210 ,15

2) le gravier

pes es M0 (en g) M1 ( en g) M2 ( en g) V ( en cm3) Mvapp ( en g/ cm3)

1 981 5211 4231 3852,5 1,090,152 981 5071 4091 3852,5 1,060,15

3 981 5061 4081 3852,5 1,050,15

4 981 5101 4121 3852,5 1,070,15

5 981 5121 4141 3852,5 1,070,15

Moyenne Mvapp=1,060,15

M0=masse du rcipientM1=masse de lchantillon et du rcipientM2=masse de lchantillon seul (M2=M1-M0)V=volume du rcipientMvapp=masse volumique apparente



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But de manipulation:

Lessai consiste a dterminer le coefficient volumtrique dungravier .Les graviers arrondies sont dune importance trsgrande ils offrent une ouvrabilit et une maniabilit importante

au bton .Ainsi la rsistance du bton dpend du type de grains utilis :



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Principe de lessai:

Le coefficient volumtrique dun gravier est le rapport duvolume V du grain sur le volume Vi de la plus petite sphre

circonscrite .Si d est la plus grande dimension diamtrale du grain c'est--

dire la plus grande distance sparent deux plans paralllestangents a celui ci alors le volume Vi de la sphre circonscrite

est :

V i = (*d3)/6

Le coefficient volumtrique dun gravier constitu dunensemble de n grains de volumetotal V est :

C= V/ ( *d3/6)

O

C=V total/ ( *d3/6)

Conduite de lessai:

Il faut procder comme suit :Prlever un chantillon du gravier tudier.

Dterminer Di max de chaque grain de lchantillon.Effectuer les calculs du volume des sphres circonscrites

correspondantes aux Di max (voir tableau).

Remplir une prouvette avec un volume deau et en notersa valeur.

Introduire lchantillon dans lprouvette en prenant soindliminer les bulles dair.

Reprer la valeur du nouveau volume correspondant au

volume total des grains V .

Dterminer le coefficient volumtrique C du gravier.



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chantillon 1 chantillon 2 chantillon 3 chantillon 4

grain Dimax Vi grain Dimax Vi grain Dimax Vi grain Dimax Vi

1 2,8 11,5 1 2,4 7,23 1 2,5 8,18 1 2,5 8,18

2 2,2 5,57 2 1,9 3,59 2 2,2 5,57 2 2,4 7,23

3 2,4 7,23 3 2,6 9,20 3 2,3 6,37 3 1,9 3 ,6

4 1,9 3,59 4 2 4,18 4 2,2 5,57 4 1,8 3,05

5 2,3 6 ,4 5 1,8 3,05 5 2,8 11,5 5 2,9 12,8

6 2,1 4,84 6 2,2 5,57 6 2,4 7,23 6 3 14,1

7 2,4 7,23 7 1,8 3,05 7 2 4,18 7 2,8 11,58 2,1 4 ,9 8 1,9 3,59 8 2,4 7,23 8 2,8 11,5

9 2 4,18 9 2,1 4,84 9 2,7 10,3 9 2,7 10,3

10 2,4 7,23 10 1,9 3,59 10 2,9 12,8 10 2,3 6,37

11 2,3 6,37 11 1,7 2,57 11 2,1 4,84 11 2,2 5,57

12 2,2 5,57 12 2 4,18 12 2,8 11,5 12 2,4 7,23

Echantillon V V C=V/ V i1 13 74,51 0,174

2 14 54,64 0,256

3 15 95,22 0,157

4 15 101,4 0,147

Le coefficient volumtrique moyenne est : C=0,183

Conclusion :

tant donne que C

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