Les pouzzolanes et les basaltes

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150r— Rc (bar) 100 50 Pouzzolanes types Scories violettes • Scories rouges Scories brunes Scories bleues Scories noires 7 28 60 90 Fig. 11 - Influence de la couleur sur les performances mécaniques. « 100 -0 3 % 90 1 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 GRAVIERS GROS SABLE SABLE FIN « 100 -0 3 % 90 1 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 \\ 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 y, V 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 \ 1 40 i 1 « 100 -0 3 % 90 1 '0 zo d in es 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 > 1 F 1 40 '0 zo « 100 -0 3 % 90 1 lanes a i ¿r/a d in es 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 S 1 40 < « 100 -0 3 % 90 1 1 ne ie er il 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 \ 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 \ 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 \ 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 \ 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 \ 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 \ 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 > 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 Pouzzolanes à 6% de fines 1 40 \ 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 1 Il M I I I I II I M I 40 fir es v 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 1 40 F Ol JZ z Ol îne s a 9"/ 3 C e fir es / \ 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 « 100 -0 3 % 90 1 1 40 80 t 2 70 0) 0 60 Dl ru 1 50 1 40 30 20 \ \ • m m 10 20 10 5 2 1 0,5 0,2 0,1 50^ 20/J Fig. 0 12 - Courbes granulométriques des pouzzolanes étudiées. Les mélanges étudiés avaient tous la même composi tion : — 8 % de pouzzolanes broyées, — 20 % de chaux aérienne éteinte, — 9 % d'eau. 76 t(j) Les résultats obtenus lors des essais de rupture en compression simple sur éprouvettes conservées de 0 à 180 jours (fig. 13) montrent que: — dans les premiers jours, la teneur en fines n'a pas d'influence significative, — les premières différences n'apparaissent qu'à partir de 60 jours, — les performances développées à partir de l'âge pré cédent sont fortement influencées par les teneurs en fines : les meilleurs résultats étant acquis avec la plus forte teneur en fines. 150 100 — , Rc (bar) Fig. 13 - Courbes d'évolution des performances mécaniques (Rc) en fonction de l'âge et de la finesse des pouzzolanes. Du fait de l'importance du paramètre finesse, il convient de lui accorder une certaine priorité dans le classement des pouzzolanes. Par conséquent, le test de réactivité des pouzzolanes est effectué sur le sable de référence (12 % fines) : lorsque cette réactivité est jugée satisfaisante (Rc 180 j > 100 bars), la pouzzolane produite par une carrière est classée suivant sa teneur en fines (inférieures à 80 «). Actuellement, on peut distinguer trois classes de pouz zolanes pour emploi en technique routière (tableau VI). TABLEAU VI Classification des pouzzolanes Classe de pouzzolanes I II III Refus au tamis de 5 mm (%) 0 0 0 Refus au tamis de 4 mm (%) < 10 < 10 < 10 Taux d'éléments compris entre 0,08 et 0,2 mm (%) > 8 > 8 > 8 Teneur en fines (%) 6 à 10 10 à 14 14 à 18 Dans le cas où les performances mécaniques à 6 mois sont insuffisantes, il convient de déclasser le matériau pouzzolanique. Par exemple une pouzzolane broyée à 12 % de fines, dont la réactivité à la chaux est insuffi sante (Rc 180 j = 65 par exemple) sera déclassée de la
classe II, où elle devrait se trouver normalement, en classe I. De ce fait, il résultera un dosage en pouzzola nes plus élevé dans le mélange graves-pouzzolanes- chaux. La chaux Pendant longtemps les études de traitement des pouz zolanes par la chaux ont été basées sur la détermina tion de la réactivité des pouzzolanes, la chaux étant considérée comme une « entité » et seul son effet mas sique étudié au détriment de son comportement pro pre. La quantité de chaux ajoutée aux pouzzolanes pour la mise au point de liants pouzzolaniques joue un rôle considérable dans la cinétique de prise de ces liants. Cependant, si elle constitue un facteur prépondérant, il ne faut pas négliger le rôle que peut jouer la nature même de cette chaux. En effet, la composition minéralogique des chaux aé riennes industrielles varie fortement d'un centre de production à l'autre. Il convient de se souvenir qu'en raison du début de clinkérisation qui se produit dans les fours à chaux, 5 % d'argiles dans la matière pre mière peuvent donner jusqu'à 20 % dans le produit fini de constituants analogues à ceux que l'on trouve dans Rc (bar) 0 1 I I I I 1 I I I I I I I I l 1 I I I l»l 0 10 20 30 40 Chaux (%) Fig. 14 - Influence du dosage en chaux sur les performances mécaniques du liant. les ciments portlands anhydres. Il en résulte que 10 à 15 % de CaO ne peuvent plus être comptés comme chaux libre puisqu'ils sont combinés sous forme d'aluminates et de silicates. Influence de la teneur en chaux Pour préciser l'influence de la teneur en chaux sur les performances intrinsèques des liants pouzzolanes- chaux, plusieurs séries de mélanges ont été testées. Leurs compositions voyaient fluctuer leur teneur en chaux entre 2 et 40 %, avec une teneur en eau constante (8 %) : les évolutions des performances mé caniques ont été suivies jusqu'à 2 ans d'âge. Les résultats obtenus (fig. 14) mettent en évidence une croissance sensible des dosages optimaux en chaux éteinte avec la durée de conservation avant essais de rupture pour toutes les pouzzolanes étudiées. Ces ac croissements, correspondant à la consommation de chaux, montrent bien que les réactions chaux- pouzzolanes continuent à se développer après un an d'âge. Rc (bar) Rc (bar) i. 140 — 120 — 100 — 0 28 60 90 1 20 1 50 1 80 1 - Très réactives J I I I I I J 0 28 60 90 1 20 1 50 1 80 2 - Peu réactives Fig. 15 - Pouzzolanes d'Auvergne traités par 20 % de chaux contenant soit 3 %, soit 12 % de constituants clinkérisés: variation des résistances à la compression en fonction du temps. t(j) t(j) 77
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