Calcul de la Compacité des Agrégats
Comprendre le Calcul de la Compacité des Agrégats
Dans le domaine de la construction, la compacité d’un matériau granulaire, comme le gravier utilisé dans le béton, est cruciale pour déterminer la quantité de vide dans un mélange, ce qui influence directement la résistance et la durabilité du matériau fini.
Cet exercice propose de calculer la compacité d’un échantillon de gravier pour évaluer sa convenance dans une application de construction spécifique, où une compacité élevée est requise pour minimiser le besoin en ciment et autres liants.
Pour comprendre l’Influence du dosage de l’eau sur le béton, cliquez sur le lien.
Données fournies :
- Masse de l’échantillon de gravier sec : \(500 \, \text{g}\)
- Volume du cylindre mesureur utilisé : \(300 \, \text{cm}^3\)
- Masse volumique du matériau (\(\rho\)) : \(2.65 \, \text{g/cm}^3\) (typique pour le gravier)
- Masse volumique de l’eau : \(1 \, \text{g/cm}^3\)
Questions:
1. Calcul de la masse volumique apparente (\(\rho_{\text{apparent}}\)) :
- Déterminer le volume occupé par le gravier dans le cylindre, en notant que le volume du cylindre est complètement rempli par le gravier et l’air (négliger la contraction du volume).
- Calculer \(\rho_{\text{apparent}}\).
2. Calcul de la compacité :
- Utiliser la valeur de \(\rho_{\text{réel}} = 2.65 \, \text{g/cm}^3\) pour le gravier.
- Appliquer la formule de la compacité.
Correction : Calcul de la Compacité des Agrégats
1. Calcul de la masse volumique apparente \((\rho_{\text{apparent}})\)
Formule utilisée :
\[ \rho_{\text{apparent}} = \frac{\text{Masse de l’échantillon de gravier}}{\text{Volume du cylindre}} \]
Substitution des valeurs :
\[ \rho_{\text{apparent}} = \frac{500 \, \text{g}}{300 \, \text{cm}^3} \] \[ \rho_{\text{apparent}} = 1.67 \, \text{g/cm}^3 \]
Cette valeur représente la densité apparente du gravier, en considérant les espaces interstitiels remplis d’air.
2. Calcul de la compacité \((C)\)
Formule utilisée :
\[ C = \frac{\rho_{\text{réel}}}{\rho_{\text{apparent}}} \]
Substitution des valeurs :
\[ C = \frac{2.65 \, \text{g/cm}^3}{1.67 \, \text{g/cm}^3} \] \[ C \approx 1.59 \]
Ce résultat montre que le gravier a une compacité élevée, indiquant un faible volume de vides, favorable pour les bétons de haute performance.
Conclusion
La compacité calculée de 1.59 suggère que le gravier est très compact, ce qui est bénéfique pour réduire la consommation de ciment dans les mélanges de béton.
Une compacité élevée implique que le matériau contient moins de vides, ce qui peut améliorer les propriétés mécaniques et la durabilité du béton final.
Implications pratiques :
- Pour la construction : Un gravier avec une compacité élevée comme celle calculée peut améliorer la résistance et la durabilité du béton, réduisant potentiellement les coûts liés aux matériaux de liant.
- Pour la qualité du béton : Une meilleure compacité permet d’obtenir un béton moins poreux, plus dense, et donc plus résistant aux agressions environnementales.
Réflexion :
L’importance de cette mesure dans le contexte de la préparation des bétons spéciaux, comme les bétons haute performance, réside dans la nécessité d’optimiser les formulations pour atteindre les performances désirées tout en maîtrisant les coûts de production.
Cette approche détaillée offre une base solide pour comprendre l’impact de la compacité des agrégats sur les propriétés du béton.
Calcul de la Compacité des Agrégats
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