Bulking du sable – Cause, tests et importance

Le bulking des agrégats fins ou du sable est le phénomène d’augmentation du volume du sable dû à l’augmentation de la teneur en humidité. Le test de gonflement des agrégats fins doit être effectué avant de les utiliser dans la construction.

Cet article décrit la procédure et l’importance de la détermination du gonflement des agrégats fins.

Causes du gonflement du sable

La teneur en humidité du sable forme des films minces autour des particules de sable. Par conséquent, chaque particule exerce une pression. Ainsi, elles s’éloignent les unes des autres provoquant l’augmentation du volume. Le gonflement des agrégats dépend de deux facteurs :

1. La finesse des agrégats
2. Teneur en humidité en pourcentage

Comme le montre la figure-1 ci-dessous, le gonflement du sable augmente avec l’augmentation de la teneur en humidité. Cela se produit jusqu’à une limite au-delà de laquelle tout ajout d’humidité diminue le volume.

Un agrégat fin entièrement saturé ne présente pas de gonflement. Le taux de gonflement est inversement proportionnel à la taille des agrégats. Par conséquent, les agrégats fins gonflent davantage par rapport aux agrégats grossiers.

Détermination du gonflement du sable

L’appareil et la procédure pour déterminer le pourcentage de gonflement des agrégats fins sont décrits ci-dessous.

Essai de laboratoire pour le gonflement du sable

Appareil

1. Éprouvette graduée de 250 ml
2. balance de pesée
3. Granulat fin

Procédure

1. Prendre 500 grammes de granulat fin surséché à une température de 100 à 110 degré Celsius pendant 24 ± 0,5 heures. Ce poids est mesuré comme W1
2. Le sable refroidi est pris dans un récipient étanche à l’air. Ce poids est mesuré comme W2.
3. La teneur en eau de l’échantillon est calculée comme

Wc = (W1-W2)x 100/W1 Eq.1

1. Dans une casserole, on prend 250 grammes de sable
2. À cela on ajoute 2% en poids d’eau. On mélange correctement
3. Le mélange est versé dans un cylindre de 250ml. Il est consolidé par agitation
4. La surface est nivelée. La lecture est mesurée comme Y1.
5. Le test est répété pour la quantité restante de sable pour 2% d’eau en poids à chaque fois. Les lectures sont prises comme Y2, Y3…..etc jusqu’à ce qu’une lecture décroissante du volume soit observée.
6. Après ce niveau, on ajoute 4% d’eau et le test est poursuivi jusqu’à ce que l’échantillon devienne complètement saturé.
7. À l’échantillon standard dans le cylindre de mesure, on ajoute environ 50 ml d’eau ore et on remue bien l’échantillon.
8. (xi) Notez le niveau de surface du sable inondé (Y ml).

Calculs

Pourcentage de gonflement du sable = (Y1-Y)x100/Y

Résultats

On trace un graphique avec la teneur en eau en pourcentage sur l’axe des X et le pourcentage de gonflement sur l’axe des y. A partir de ce graphique, on obtient les résultats suivants :

1. % de gonflement survenu =
2. % de la teneur en eau au gonflement maximum=
3. % de la teneur en eau lorsque le gonflement est nul=
4. % de gonflement pour la teneur en eau initiale (W) de l’échantillon =

Essai sur le terrain pour le gonflement du sable

Essai sur le terrain. Le test détermine l’ajustement nécessaire pour le gonflement des agrégats fins

Appareil

1. Cylindre de mesure de 250 ml
2. Agrégats fins

Procédure

1. Verser le sable dans un cylindre de mesure de 250 ml jusqu’à la marque de 200 ml.
2. Remplir le cylindre d’eau et bien remuer (il faut verser suffisamment d’eau pour submerger complètement le sable et on peut voir que la surface du sable est maintenant en dessous de son niveau d’origine)
3. Prendre la lecture à la surface du sable (Y ml)

.

Calculs

Pourcentage de gonflement du sable = x100

Résultat

Pourcentage de gonflement de l’échantillon de terrain=

Importance de la détermination du pourcentage de gonflement

Un volume irréaliste est présenté par les granulats fins en raison du gonflement. Lorsque le dosage du béton doit être effectué, les problèmes de gonflement du sable sont une préoccupation. Si l’effet du gonflement n’est pas étudié correctement, le béton conçu aura une quantité insuffisante de sable résultant en un mélange dur. Le gonflement du sable affectera le rendement du béton pour une teneur en ciment donnée.