Fiche de révision : Granulats du béton

📋 Plan du Cours

1. Définition et critères des granulats
2. Origine des granulats
3. Nature et usages des granulats
4. Types selon le mode de production
5. Analyse granulométrique et tamis
6. Classes granulaires et exigences normatives

📖 1. Définition et critères des granulats

🔑 Notions clés & Définitions

• Granulat : Matériau minéral inerte constitué de grains de dimensions comprises entre 0 et 80 mm, utilisé dans les bétons et les mortiers.

📝 Points essentiels

📌 Les granulats entrent dans la composition des bétons lorsque leur diamètre est supérieur à 4 mm, tandis que les matériaux de diamètre inférieur ou égal à 4 mm sont utilisés dans les mortiers.

• La classification dépend principalement de: la granularité, la finesse des sables ou la forme des gravillons et cailloux, la propreté, la résistance mécanique

📖 2. Origine des granulats

★ À maîtriser

📌 Les granulats naturels proviennent de roches ou de dépôts naturels, tandis que les granulats artificiels résultent d'une transformation industrielle ou du concassage de matériaux de démolition.

• Les roches massives naturelles comprennent:

  • les roches éruptives
  • les roches sédimentaires
  • les roches métamorphiques

• Les argiles et schistes expansés sont obtenus par cuisson, dans un four rotatif à 1100 °C, de schistes et d'argiles appropriés, puis concassage des produits nodulaires obtenus.

Compléments

• Les roches meubles se présentent sous trois formes:
  • alluvions de fleuves et rivières
  • plages et dunes
  • gisements stratigraphiques

📌 Les granulats issus de matériaux de démolition sont constitués principalement de débris de béton concassés et classés après tri, et nécessitent des contrôles renforcés de leur teneur en sulfates et en éléments légers ou friables.

💡 Astuce mémo

Érosion, dépôt ou cuisson → granulats aux origines distinctes

📖 3. Nature et usages des granulats

★ À maîtriser

• Les granulats légers ont une masse volumique absolue inférieure ou égale à 2 t/m³ et sont utilisés notamment pour fabriquer des bétons légers et des éléments d'isolation.

• Les granulats usuels ont une masse volumique comprise entre 2 t/m³ et 3 t/m³ et sont principalement utilisés dans les bétons courants.

• Les granulats lourds ont une masse volumique supérieure ou égale à 3 t/m³ et servent notamment aux bétons de protection contre les rayonnements, aux contre-poids de grue et aux couches de surface des sols industriels.

Compléments

📌 Les granulats légers présentent généralement des résistances mécaniques assez faibles et permettent un gain de poids sur les fondations.

💡 Astuce mémo

Légers pour isoler, usuels pour construire, lourds pour protéger

📖 4. Types selon le mode de production

🔑 Notions clés & Définitions

• Granulats mixtes : Résultent du concassage de granulats roulés et comportent à la fois des éléments roulés et des éléments concassés.

📝 Points essentiels

📌 Les granulats roulés sont obtenus par criblage et lavage de matériaux alluvionnaires et présentent généralement des formes arrondies, tandis que les granulats concassés proviennent du concassage de roches et présentent généralement des formes angulaires.

💡 Astuce mémo

Roulé = arrondi ; concassé = angulaire

📖 5. Analyse granulométrique et tamis

🔑 Notions clés & Définitions

• Refus : Partie des granulats qui reste bloquée sur un tamis après le criblage.

★ À maîtriser

• L'analyse granulométrique détermine les dimensions des grains d'un granulat en faisant passer un échantillon sur une série de tamis normalisés à mailles carrées.

📐 Formule — La somme du pourcentage passant et du pourcentage de refus est égale à 100 % : $\%T + \%R = 100\%$.

Compléments

• La série normalisée des tamis possède des ouvertures comprises notamment entre 0,08 mm et 80 mm, avec les dimensions intermédiaires 0,1, 0,125, 0,16, 0,2, 0,25, 0,315, 0,4, 0,5, 0,6, 0,8, 1, 1,25, 1,6, 2, 2,5, 3,15, 4, 5, 6,3, 8, 10, 12,5, 16, 20, 25, 31,5, 40, 50 et 63 mm.

📐 Formule — La progression des dimensions de mailles suit une suite géométrique de raison $10\sqrt{10}$, ce qui entraîne un doublement tous les trois modules et un décuplement tous les dix modules.

💡 Astuce mémo

Échantillon → tamis → passant ou refus → classe granulaire

📖 6. Classes granulaires et exigences normatives

🔑 Notions clés & Définitions

• Classe granulaire : Ensemble des granulats dont les grains ont des dimensions comprises entre d pour les plus petits et D pour les plus gros.
• Fraction granulaire : Partie des grains dont les dimensions sont comprises entre deux tamis consécutifs de la série normalisée.

📝 Points essentiels

• Selon la norme NF P 18-101, les granulats 0/D correspondent notamment à D inférieur à 0,08 mm, à 0,08 mm inférieur ou égal à D inférieur à 6,3 mm, ou à 6,3 mm inférieur ou égal à D inférieur à 80 mm.

• Les granulats d/D sont notamment définis par d supérieur ou égal à 2 mm et D inférieur à 31,5 mm, ou par d supérieur ou égal à 20 mm et D inférieur à 80 mm. — NF P 18-101

📌 Pour appartenir à une classe 0/D, un granulat doit présenter sur le tamis de maille D un refus compris entre 1 % et 8 %, et sur le tamis de maille 1,58 D un refus nul. — NF P 18-101

📌 Pour appartenir à une classe d/D, un granulat doit présenter sur le tamis de maille D un refus inférieur ou égal à 8 % et sur le tamis de maille d un passant inférieur ou égal à 8 %. — NF P 18-101

📊 Tableaux de synthèse

Nature et emploi des granulats

Types de granulats