Que savez-vous des granulats de sable et de gravier ?

Les ressources minérales constituent un fondement matériel essentiel au développement économique et social. En tant que matière première de base, les granulats de sable et de gravier affichent une production et une consommation annuelles mondiales d’environ 40 milliards de tonnes, dont la Chine représente près de la moitié. Dans le contexte actuel du développement socio-économique national, et particulièrement dans le cadre de l’accélération de l’urbanisation, l’industrie des granulats occupe une position stratégique charnière. Pour les exploitants d’installations de traitement de sable et de gravier, quel est votre niveau de connaissance sur les spécificités des granulats de gravier ? LZZG vous propose ci-dessous quelques éclaircissements sur les granulats de sable et de gravier.

1. Quels points essentiels doivent être surveillés lors de l’entrée des granulats grossiers et fins ?

Pour les granulats grossiers, il faut principalement contrôler la taille des particules, la granularité, la forme des grains, la teneur en fines (poussière de pierre), ainsi que la teneur en argile et en limon. Chaque véhicule doit subir une inspection visuelle globale ; tout véhicule non conforme ne peut être déchargé. De plus, divers indicateurs doivent être vérifiés par lots conformément aux exigences des normes. Pour les granulats fins, le contrôle doit porter sur le module de finesse, la teneur en argile et la teneur en limon. Chaque véhicule doit également faire l’objet d’une inspection visuelle globale, et les véhicules non conformes ne peuvent être déchargés ; ils doivent aussi être contrôlés par lots selon les spécifications.

2. Pourquoi la taille des particules du granulat grossier doit-elle être maintenue entre 5 et 25 mm ?

La taille des particules du granulat grossier est limitée par le diamètre de la conduite de pompage du béton et la hauteur de pompage. En général, la taille maximale des particules pompables diminue à mesure que la hauteur de pompage augmente. Par exemple, lorsque la hauteur de pompage est inférieure à 50 m, le rapport entre la taille des particules du granulat grossier et le diamètre de refoulement doit être ≤ 1:3. À une hauteur de pompage de 100 m, ce rapport doit être réduit à 1:5, sous peine de provoquer facilement un colmatage de la conduite.

3. Pourquoi faut-il contrôler la teneur en aiguilles et lamelles dans les granulats grossiers pour le béton pompé ?

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Lorsque leur teneur est élevée, la résistance à la flexion des granulats grossiers de forme aiguilleuse est relativement faible et l’adhérence entre les granulats grossiers diminue, ce qui entraîne une baisse de la résistance du béton. Pour le béton prêt à l’emploi, une forte teneur en particules aiguilleuses et lamellaires dégrade la morphologie des granulats grossiers, réduisant ainsi la maniabilité du béton. Parallèlement, ces granulats aiguilleux et lamellaires ont tendance à obstruer les conduites, provoquant des blocages de pompe ou même des ruptures de tuyaux. Il est donc impératif de maintenir la teneur en particules aiguilleuses dans le béton pompé sous la valeur normative, cette exigence étant encore plus stricte pour les bétons à haute résistance.

4. Quel type de sable est requis pour le béton ?

Le béton nécessite l’utilisation de sable moyen. Outre les exigences normatives relatives à la granulométrie, à la teneur en boue et à la teneur en argile, il est crucial de noter que la fraction passant au tamis de 0,315 mm ne doit pas être inférieure à 15 %. Cette caractéristique influence considérablement la perméabilité du béton. Une valeur trop faible risque d’obstruer facilement la pompe et d’entraîner une mauvaise rétention d’eau ainsi qu’un saignement du béton.

5. Quel impact un sable fin peut-il avoir ?

Si le sable est trop fin, la demande en eau du béton augmentera. De plus, la pompabilité et la conservation de la plasticité des bétons préparés avec du sable fin sont extrêmement faibles ; la résistance du béton diminuera et celui-ci sera sujet aux fissures.

6. Que faire si seul du sable fin est disponible ?

En cas de problème lié à la source de sable, il est possible d’utiliser un mélange de sable fin et de sable concassé (sable artificiel) pour préparer du béton pompable. Par exemple, un sable fin dont le module de finesse est inférieur à 2,0 peut être mélangé avec un sable concassé dont le module de finesse se situe entre 3,0 et 3,2, selon un ratio d’environ 6:4. Il convient d’observer sa fluidité et sa pompabilité, puis de déterminer le ratio optimal par des essais expérimentaux.

7. Quelles sont les conséquences d’une teneur élevée en fines particules ?

Une forte teneur en fines augmente la demande en eau du béton, réduit sa plasticité, accroît le retrait et diminue la résistance mécanique, rendant la structure sujette à la fissuration. Par conséquent, la teneur en boue du sable doit être contrôlée à ≤3 % (pour les bétons C30-C50), avec des exigences encore plus strictes pour les bétons haute performance.

8. Comment la boue dans les sables et graviers affecte-t-elle le béton ?

Outre les effets similaires à ceux des fines présentes dans le sable, la boue peut compromettre sérieusement la résistance du béton. Par exemple, les amas de boue affaiblissent les sections de béton. Lors du coulage de dalles, ces amas remontent en surface et créent des nids ou autres défauts après leur retrait.

9. Pourquoi est-il nécessaire de mesurer l’humidité des sables et graviers ?

La quantité de granulats dans le béton prêt à l’emploi varie généralement entre 800 et 1100 kg/m³ ; chaque augmentation de 1 % de leur taux d’humidité introduit environ 8 à 11 kg d’eau supplémentaire dans le mélange. Le sable étant souvent extrait de cours d’eau, son humidité fluctue considérablement. Une détection insuffisante de cette humidité et un ajustement tardif de l’eau de gâchage entraînent des variations importantes de l’affaissement, de la pompabilité et de la résistance du béton.

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