Coefficients de la qualité des agrégats. Académie d’Etat de Génie Civil et d’Architecture

Académie d’Etat de Génie Civil et d’Architecture

de Dniepropetrovsk

TRAVAUX LABORATOIRES

DES MATERIAUX DE CONSTRUCTION

“CALCUL DE LA COMPOSITION DU BETON ”

Composé par V.Derevianko

O. Arbouzova

V. Werbakov

Dniepropetrovsk

2006

Tables de matières

Généralités..............................................................................................................2

1. Méthode du calcul de la composition du béton........................................................2

1.1 Détermination du rapport C/E...........................................................................2

1.2 Détermination de la consommation de l’eau......................................................2

1.3 Détermination de la consommation du ciment...................................................3

1.4 Détermination de la consommation du sable et da la pierre cassée...................3

1.5 Préparation de l’éprouvette de laboratoire.........................................................4

1.6 Essais des échantillons.......................................................................................6

1.7 Exemple du calcul de la composition du béton..................................................7

2. Etude de l’influence des additions des matières plastifiantes (MP) par les propriétés du mélange de béton...............................................................................8

3. Complément aux travaux pratiques......................................................................................8

Bibliographie...............................................................................................................10

Généralités

Pour la détermination de la composition du béton la tâche se compose en paramètres suivants:

a) marque du béton (c’est égale à la resistance à la compression des échantillons – cubes avec les dimensions 15x15x15 cm à l’âge 28 jours du durcissement normal (t = 20±5° C; l’humidite de l’aire 95 – 100 %);

b) maniabilité exigée du mélange de béton;

c) caractéristique des matières premières;

d) dimensions maximals des agrégats;

e) conditions du durcissement du béton.

1. Méthode du calcul de la composition du béton

La composition du béton on détermine par la méthode des volumes absolus de V.G.Skramtaev et de J.M.Bagenov.

1.1. Détermination du rapport ciment / eau (C/E)

Le rapport C/E se détermine par la formule de Bolomey – Skramtaev:

R_b = AR_c(C/E ± B), (1.1)

où A,B – les coefficients dépendent des caractéristiques des agrégats

(tableau 1.1);

R_c – l’activité du ciment;

“+” – C/E >2,5; “-“ - C/E <2,5.

Tableau 1.1

Coefficients de la qualité des agrégats

Caractéristique des agrégats	A (C/E <2,5)	A1 (C/E >2,5)
Haute qualité	0,65	0,43
Qualité moyenne	0,60	0,40
Qualité base	0,55	0,37

1.2. Détermination de la consommation de l’eau

La consommation dépend de la maniabilité du mélange, des caractéristiques des agrégats et du type du ciment. On choisit la consommation de l’eau, en l/m³ selon le tableau 1.2.

Tableau 1.2.

Maniabilité du mélange	Dimensions maximals des grains d’agrégats, mm
Affais-sement au cône, cm	Rigidité, sec	Gravier	Pierre cassée
9 – 12	---
6 – 8	---
3 – 5	---
1 – 2	---
---	30 – 50				---				---
---	60 – 80				---				---
---	90 – 120				---				---
---	150-200				---				---

1.3. Détermination de la consommation du ciment

La consommation du ciment, kg:

C = E * C/E. (1.2)

1.4. Détermination de la consommation du sable et de la

pierre cassée

Il faut considérer le system de deux équations:

C/ρ_c + S/ρ_s + P/ρ_p + E/ρ_e = 1000 – la somme des volumes absolus des composants du béton doit être égale à 1000 l ou 1m³.

C/ρ_c + S/ρ_s + E/ρ_e = PL/ρ_vp * K – le volume absolu du mortier doit être égale au volume des vides entre les grains du gros granulat.

La consommation du gros granulat (gravier ou pierre cassée), kg on calcule par la formule:

P = 1000 / (L/ρ_vp*K + 1 / ρ_p), (1.3)

L = 1 – ρ_vp / ρ_p, (1.4)

où L – volume des vides de la pierre cassée;

ρ_p – densité de la pierre cassée;

ρ_vp – densité en vrac (de remblai) de la pierre cassée;

K – coefficient du constituant de mortier (voir tableau 1.3).

Tableau 1.3

Valeurs K pour les mélanges plastiques

Pierre cassée	Gravier	La consommation volumique du ciment, kg/m³
1,30	1,36
1,36	1,42
1,42	1,48
1,48	1,54
1,60	1,66

La consommation de l’agrégat fin on calcule par la formule:

S = [ 1000 – (C/ρ_c + P/ρ_p + E/ρ_e)] * ρ_s, (1.5)

où ρ_c, ρ_p, ρ_s – densité du ciment, da la pierre cassée et du sable.

1.5. Préparation de l’éprouvette de laboratoire

1.5.1. Vérification et correction de la maniabilité du mélange de béton

On détermine l’afaissement au cône pour les mélanges plastiques par le mesurage en cm (fig. 1). On installe le moule conique métallique dans la surface plate et on le remplit par le mélange et on presse 25 fois par le barre métallique ø 16 mm. Le moule on remplit dans 3 fois. Ensuite on coupe les surplus du mélange. Le moule métallique conique on monte et on l’installe près. On détermine à l’aide de deux règles l’afaissement au cône de béton.

Fig. 1. Détermination de la maniabilité du mélange de béton.

On détermine la maniabilité des mélanges rigides en sec à l’aide du viscosimètre technique (fig. 2).

Fig. 2. Détermination de la rigidité des mélanges de béton.

On y installe le moule conique standartisé rempli du mélange par la méthode ci – dessus. Après la montée du moule métallique conique on descend dans la surface de béton le poids standartisé et on branche le vibrateur. On fixe le temps quand le mélange unit sa surface dans l’anneau de l’appareil.

Si la maniabilité du mélange ne correspond pas à la maniabilité exigée, on fait la correction. Pour l’augmentation de la maniabilité on ajoute 5 – 10 % de l’eau et du ciment (sans changement le rapport C/E); pour la diminution de la maniabilité on ajoute 5 – 10 % du sable et de la pierre cassée (sans changement le relation S/P).

1.5.2. Détermination de la densité réelle du mélange de béton et précision du calcul

On détermine la densité réelle dans les cylindres métalliques qui ont les volumes 5 l (si les dimensions de la pierre cassée < 40 mm) et 10 l (si les dimensions de la pierre cassée < 100 mm). On verse le mélange dans le cylindre pesé et on compacte par la vibration jusqu’à l’apparition du lait de ciment sur la surface. Ensuite on coupe les surplus du mélange. La densité on calcule par la formule:

ρ_r = (m₁ – m) / V * 100, (1.6)

où m, m₁ – masse du cylindre et masse du cylindre rempli, kg;

V – volume du cylindre, m³.

D’après les donnés de la densité réelle on détermine la consommation réelle des constituants du béton (1m³):

C_r = C / Σm * ρ_r (1.7)

P_r = P / Σm * ρ_r (1.8)

S_r = S / Σm * ρ_r (1.9)

E_r = C_r: C/E. (1.10)

où C, S, P, E – consommation du ciment, du sable, de la pierre cassée et de l’eau, kg;

Σm – consommation commune des matériaux par l’éprouvette de laboratoire, kg;

ρ_r – densité réelle du mélange de béton, kg/m³

1.5.3. Préparation des échantillons

On verse le mélange prêt dans les moules métalliques huilés. Puis on les compacte dans le vibrocompacteur de laboratoire jusqu’à l’apparition sur la surface du lait de ciment. Ensuite on coupe les surplus du mélange et on couvert la surface des échantillons par le chiffon humide. Dans 24 heures on démonte les moules et les échantillons conservent dans le bain hydraulique (t = 20±5° C, l’humidite de l’aire

95 – 100%).

1.6. Essai des échantillons

On met à l’essai les échantillons à l’âge 28 jours. Après l’essai on les mesure (précision de 1 mm), on les pèse et on calcule la densité du beton par la formule:

ρ_b = m / V * 1000, kg/m³ (1.11)

Les échantillons on met dans le plateau de la presse. La charge doit augmenter avec la vitesse constante (0,6±0,2 MPa / sec). La résistance à la compression:

R_c = kP / F, (1.12)

où k – coefficient de la forme de l’échantillon (tableau 1.4);

P – charge, N;

F – surface de l’échantillon, m².

La résistance à la compression c’est la valeur moyenne après l’essai des trois échantillons.

Tableau 1.4

Дата добавления: 2015-10-31