Masse Volumique Absolue du Gravier et du Sable
Comprendre la Masse Volumique Absolue du Gravier et du Sable
Pour garantir la qualité des matériaux utilisés dans la construction d’un bâtiment, il est crucial de connaître la masse volumique absolue du gravier et du sable, qui influencent directement la résistance et la durabilité du béton.
Pour comprendre le Calcul de la Masse Volumique Apparente du Sable, cliquez sur le lien.
Données fournies:
Vous disposez d’un cylindre gradué et d’eau pour mesurer le volume déplacé par le gravier et le sable.
– Gravier:
- Masse sèche du gravier (\(M_s\)) : 800 grammes
- Volume initial dans le cylindre gradué (\(N_1\)) : 200 ml
- Volume final dans le cylindre gradué (\(N_2\)) : 700 ml
– Sable:
- Masse sèche du sable (\(M_s\)) : 450 grammes
- Volume initial dans le cylindre gradué (\(N_1\)) : 200 ml
- Volume final dans le cylindre gradué (\(N_2\)) : 500 ml
Questions:
1. Calculez la masse volumique absolue du gravier.
2. Calculez la masse volumique absolue du sable.
3. Analysez les implications de ces valeurs sur la qualité et la sélection des matériaux de construction.
Correction : Masse Volumique Absolue du Gravier et du Sable
1. Calcul de la Masse Volumique Absolue du Gravier
La masse volumique absolue (\(\rho\)) d’un matériau est le rapport entre sa masse sèche (\(M_s\)) et le volume effectivement occupé par ce matériau. Dans ce cas, le volume occupé est déterminé par la différence entre le volume final (après immersion) et le volume initial du cylindre gradué.
Formule
\[ \rho = \frac{M_s}{V_{\text{déplacé}}} \] avec \[ V_{\text{déplacé}} = N2 – N1 \]
Données
Gravier :
- Masse sèche, \( M_s = 800 \) grammes
- Volume initial dans le cylindre, \( N1 = 200 \) ml
- Volume final dans le cylindre, \( N2 = 700 \) ml
Calcul
1. Calcul du volume déplacé :
\[ V_{\text{déplacé}} = N2 – N1 \] \[ V_{\text{déplacé}} = 700\ \text{ml} – 200\ \text{ml} \] \[ V_{\text{déplacé}} = 500\ \text{ml} \]
2. Calcul de la masse volumique absolue :
\[ \rho_{\text{gravier}} = \frac{800\ \text{g}}{500\ \text{ml}} = 1,6\ \text{g/ml} \]
2. Calcul de la Masse Volumique Absolue du Sable
De la même façon que pour le gravier, la masse volumique absolue du sable se calcule en divisant sa masse sèche par le volume d’eau déplacé lors de son immersion.
Formule
\[ \rho = \frac{M_s}{V_{\text{déplacé}}} \] avec \[ V_{\text{déplacé}} = N2 – N1 \]
Données
Sable :
- Masse sèche, \( M_s = 450 \) grammes
- Volume initial dans le cylindre, \( N1 = 200 \) ml
- Volume final dans le cylindre, \( N2 = 500 \) ml
Calcul
1. Calcul du volume déplacé :
\[ V_{\text{déplacé}} = N2 – N1 \] \[ V_{\text{déplacé}} = 500\ \text{ml} – 200\ \text{ml} \] \[ V_{\text{déplacé}} = 300\ \text{ml} \]
2. Calcul de la masse volumique absolue :
\[ \rho_{\text{sable}} = \frac{450\ \text{g}}{300\ \text{ml}} = 1,5\ \text{g/ml} \]
3. Analyse des Implications sur la Qualité et la Sélection des Matériaux de Construction
Impact sur la Résistance du Béton :
- Une masse volumique absolue élevée du gravier (1,6 g/ml) indique une faible porosité et une bonne compacité, ce qui est favorable pour la résistance mécanique du béton.
- Pour le sable, une masse volumique de 1,5 g/ml reste dans une plage acceptable, mais il faut s’assurer qu’il n’est pas trop fin ou trop humide, ce qui pourrait influencer négativement l’adhérence dans le mélange.
Conséquences sur la Durabilité :
- Des matériaux avec une masse volumique élevée tendent à mieux résister aux cycles de gel-dégel et aux agressions chimiques, améliorant ainsi la durabilité des structures.
Sélection des Matériaux :
- Les valeurs obtenues permettent aux ingénieurs et techniciens de vérifier la qualité des matériaux. Par exemple, si la masse volumique d’un matériau est inférieure aux normes, cela peut indiquer une présence d’impuretés ou un excès d’air, nécessitant une vérification ou un traitement supplémentaire.
- Ces paramètres sont essentiels pour adapter les proportions dans le mélange de béton, assurant une optimisation du rapport eau/ciment et une bonne performance globale de la construction.
Masse Volumique Absolue du Gravier et du Sable
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