Chapitre II. Hétérogénéité des granulats de béton recyclés par rapport aux impuretés
II.4. Discussion des résultats et analyses
II.4.2. Analyse de l’hétérogénéité
Dans cette partie, l’hétérogénéité des GBR est investiguée sur trois niveaux : sur la composition, sur la taille des granulats, et sur l’absorption d’eau. Cette hétérogénéité est analysée en calculant les écarts-type des propriétés physiques des échantillons prélevés déterminés dans chaque phase de manipulation. L’analyse de cette hétérogénéité vise à étudie l’efficacité de chaque méthode d’homogénéisation (le chargeur et le malaxeur).
- Hétérogénéité de composition
Figure 36. Ecarts-type sur les résultats des essais de classification par échantillon pour chaque étape de manipulation (C1, C2, C3 et L).
La Figure 36 présente les écarts-type des résultats des essais de classification des échantillons prélevés dans toutes les phases. Les premières constatations portent sur le fait que les écarts types de mesures sont plus importants pour la première phase que pour les autres phases d’homogénéisation soit par chargeur pour une deuxième fois soit après malaxage et en laboratoire. Par contre on peut noter une forte diminution des écarts type entre le premier et le deuxième mélange en chargeur. Pour rappel, entre ces deux étapes, le matériau a subi 6 cycles de chargement/déchargement du godet du chargeur. Cette manipulation semble avoir suffi pour permettre aux différents constituants de se mélanger et d’atteindre le niveau de mélange obtenu en malaxeur à béton. Même si la procédure de chargement/déchargement a, en partie, été réalisée à l’aide d’une pelle pour charger le matériau dans le godet du chargeur sans trop l’endommager, on peut noter l’efficacité du mélange avec le chargeur si l’opération est répétée.
C1 C2 C3 L BC 5.27 1.34 1.49 1.91 B 3.62 1.47 0.96 1.65 E 2.34 0.39 0.70 0.55 0.00 1.50 3.00 4.50 6.00
Pour étudier l’influence du mode d’échantillonnage et de la localisation des échantillons prélevés d’un lot de GBR sur la caractérisation de son hétérogénéité, la Figure 37 présente les écarts-type des essais réalisés sur les échantillons prélevés au centre (Cc) de la galette dans les deux phases C1 et C2 et sur les échantillons en périphérie (Cp) (résultats moyens de C1 et C2). On remarque que la composition des GBR est plus homogène en périphérie qu’au centre.
Figure 37. Ecarts-type sur les résultats des essais de classification par échantillon pour les étapes de manipulation C1 et C2 tout en distinguant entre les échantillons localisés au centre des galettes Cc et
ceux localisés aux périphériques Cp.
De même, pour étudier l’influence du temps de vidange des GBR du malaxeur sur leur hétérogénéité, la Figure 38 présente les écarts-type des résultats des essais de classification des échantillons obtenus en début de vidange (Tdébut) et en de vidange (Tfin). On remarque qu’à la fin de la vidange la distribution de la composition est plus homogène qu’en début de vidange surtout pour le composant source BC.
Cc Cp BC 4.57 1.65 B 3.14 1.35 E 2.47 0.60 0.00 1.50 3.00 4.50 6.00
Ecarts-type sur la composition (%) par échantillon des étapes C1 et C2 en distinguant entre Cc et Cp
Tdébut Tfin BC 1.47 0.98 B 0.82 0.84 E 0.81 0.42 0.00 1.50 3.00
Ecarts-type sur la composition (%) par échantillon de l'étape C3 en distinguant entre Tdébutet Tfin
- Hétérogénéité sur la taille des granulats
Les Figure 39, Figure 40 et Figure 41 présentent les écarts-type des résultats des essais de granulométrie (D50) des échantillons prélevés dans toutes les phases de manipulations. On observe que les écarts type ne varient pas entre les phases, sauf pour l’enrobé (mais puisque il est en petite quantité dans le mélange il n’influe pas sur l’échantillon GBR). Cela peut être expliqué par une faible ségrégation par taille produite lors de l’homogénéisation soit en chargeur soit dans le malaxeur. De plus nous remarquons dans les histogrammes que les valeurs de BC sont proches de celle des GBR ce qui est pas le cas pour les deux autres composants B et E. La présence des BC avec une proportion élevée influe la plus sur l’hétérogénéité de l’échantillon des GBR.
Figure 39. Ecarts-type sur les résultats des essais granulométriques D50 par échantillon (GBR) et par composant (BC, B et E) pour chaque étape de manipulation (C1, C2 et C3).
Une deuxième observation peut être discutée sur la relation entre les résultats de la distribution de taille (Figure 34 et Figure 35) et les écarts-type de ces résultats qui sont un indice sur la ségrégation des grains (Figure 40 et Figure 41). En effet, d’une part les grains de petite taille se trouvent en grande proportion à Cc et Tfin qu’à Cp et Tdébut et d’autre part la ségrégation de taille est plus forte à Cc et Tfin qu’à Cp et Tdébut.
C1 C2 C3 GBR 1.13 1.14 0.99 BC 1.06 1.10 1.07 B 1.35 1.16 1.08 E 1.39 1.72 0.60 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Ecarts-type des D50 mesurés par échantillon et par composant
Figure 40. Ecarts-type sur les résultats des essais granulométriques D50 par échantillon (GBR) et par composant (BC, B et E) pour les étapes de manipulation C1 et C2 (par chargeur) en distinguant les valeurs des échantillons localisés au centre des galettes (Cc) et de ceux localisés en périphérie (Cp).
Figure 41. Ecarts-type sur les résultats des essais granulométriques D50 par échantillon (GBR) et par composant (BC, B et E) pour l’étape de manipulation C3 (malaxeur) en distinguant les valeurs des
échantillons prélevés en début de vidange (Tdébut) et ceux à la fin de vidange (Tfin).
- Hétérogénéité sur l’absorption
Les Figure 42, Figure 43 et Figure 44 présentent les écarts-type des résultats des essais d’absorption (WA24) des échantillons prélevés dans toutes les phases de manipulation.
On observe que l’écart type décroit après le deuxième passage en chargeur. On peut en déduire, comme pour la granulométrie, que la manipulation en chargeur induit une homogénéisation. Comme discuté avant entre la relation de la taille des grains et son influence sur la ségrégation, les petits grains localisés à Cc et Tfin influent l’absorption et sa variabilité
Cc Cp GBR 1.00 1.13 BC 1.21 1.07 B 1.76 1.12 E 1.98 1.38 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Ecarts-type des D50 mesurés par échantillon et par composant Tdébut Tfin GBR 1.01 0.29 BC 0.99 0.33 B 0.82 0.91 E 0.48 0.58 0.0 0.5 1.0 1.5
Ecarts-type des D50 mesurés par échantillon et par composant
Figure 42. Ecarts-type sur les résultats des essais d’absorption par échantillon pour chaque étape de manipulation (C1, C2, C3 et L).
Figure 43. Ecarts-type sur les résultats des essais d’absorption par échantillon pour les étapes de manipulation C1 et C2 tout en distinguant entre les échantillons localisés au centre des galettes Cc et
ceux localisés en périphérie Cp.
Figure 44. Ecarts-type sur les résultats des essais de classification par échantillon pour l’étape de manipulation C3 tout en distinguant entre les échantillons prélevés en début de vidange (Tdébut) et ceux
à la fin de vidange (Tfin).
C1 C2 C3 L ET 0.32 0.24 0.15 0.17 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40
Ecart-type des WA(%) mesurés sur tous les échantillons prélevés Cc Cp ET 0.32 0.23 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40
Ecart-type des WA(%) mesurés sur les échantillons prélevés des étapes C1 et C2 en distinguant entre Cc
et Cp Tdébut Tfin ET 0.16 0.11 0.00 0.10 0.20
Ecart-type des WA(%) mesurés sur les échantillons prélevés de l'étapes C3 en