Granulométrie de la grave pour couche de fondation

Une grave produite pour une couche de fondation n'est pas réceptionnée à l'instant où elle quitte la centrale. Elle l'est lorsque le rapport de laboratoire et le résultat de compactage sur chantier se lisent ensemble. La granulométrie de la grave pour couche de fondation est le langage commun de ces deux points ; les enregistrements du côté production doivent donc être bâtis comme ceux qu'exige le contrôle. Sinon un matériau physiquement sain reste indémontrable, et la maîtrise d'oeuvre le refuse.

Comment se mesure la granulométrie de la grave pour couche de fondation

La granulométrie est la distribution des tailles de particules déterminée sur une série de tamis. Pour les granulats fins et gros, la méthode établie est l'ASTM C136, l'AASHTO T 27 étant traitée comme son équivalent ; toutes deux imposent de sécher l'échantillon jusqu'à masse constante, de l'agiter à travers des tamis d'ouverture décroissante et de peser le refus sur chacun. Une zone échappe à ces deux méthodes employées seules : le matériau passant le tamis de 75 micromètres. Cette fraction relève de la méthode par lavage, ASTM C117 ou AASHTO T 11. Comme la teneur en fines gouverne à la fois la portance et le drainage de la couche, omettre ce second essai constitue la lacune la plus fréquente du dossier de preuve.

La formule de mélange : courbe cible et fuseau de tolérance

En production de grave, aucun stock n'a à satisfaire seul la spécification. Ce qui doit la satisfaire, c'est la courbe finale obtenue en combinant les stocks selon des proportions définies. Ce jeu de proportions est approuvé comme formule de mélange, et toute la production ultérieure est jugée par rapport à elle. Une fois la formule approuvée, on attend des échantillons de production qu'ils restent dans un fuseau de tolérance défini autour des valeurs cibles. La tolérance admise n'est pas la même sur chaque tamis et figure dans la spécification contractuelle ; la discussion sur chantier ne porte donc jamais sur la largeur de la tolérance mais sur la position de l'échantillon au regard de cette définition. Un lot hors fuseau signale une dérive du procédé et conduit à une réfaction ou à un refus.

Les trois sources habituelles de dérive

La première est la ségrégation en stock. Dans un cône déversé depuis un point unique, les gros éléments roulent vers la base ; la proportion d'alimentation change donc selon l'endroit où la chargeuse prélève. Un stockage en couches et un front de reprise fixe suppriment largement l'effet.

La deuxième est un étalonnage de doseur périmé. En alimentation pondérale, la relation entre vitesse de bande et débit de trémie se déplace dès que l'humidité et la forme des grains changent. L'étalonnage n'appartient pas seulement à la mise en service mais à chaque changement de source de matériau.

La troisième est la perte de fines lors des manutentions. Par temps sec et venteux, les fines qui s'échappent de la bande et des points de transfert tirent la courbe réelle vers le côté grossier de la courbe calculée. Cette perte figure rarement dans un enregistrement et apparaît au laboratoire comme un écart inexpliqué.

La teneur en eau : la variable qui décide sur chantier

Une granulométrie correcte échoue tout de même si l'objectif de compactage est manqué. Le compactage exige une mise en oeuvre proche de la teneur en eau optimale, valeur établie au laboratoire par un essai de compactage normal ou modifié. Un matériau trop sec réclame un ajout d'eau ; trop humide, il doit être aéré et ressuyé. L'eau agit en laissant les grains glisser les uns contre les autres ; un excès crée au contraire une pression interstitielle, bloque le gain de densité et provoque le comportement de matelassage sous circulation. La teneur en eau se mesure donc deux fois, à la sortie de la centrale et au point de mise en oeuvre, car la durée de transport et la météo déplacent nettement la valeur entre les deux.

Ce qui déclenche réellement un refus

En pratique, les motifs de refus se rangent sous quatre têtes de chapitre. Une courbe qui sort de façon répétée de la tolérance de la formule atteste d'un procédé hors contrôle. La présence de constituants nuisibles, matière organique, mottes d'argile ou roche altérée, rend le matériau refusable en soi. Le non-respect du minimum contractuel de densité, de portance ou de drainage peut aller jusqu'à la dépose de la couche mise en oeuvre. Enfin, un matériau qui ne ressemble pas à l'échantillon témoin approuvé autorise un refus en place sans attendre d'essai. Aucun de ces quatre motifs ne vient de la machine ; tous se préviennent par le régime d'enregistrement. Bâtir ce régime en conditions de chantier et installation mobile demande plus de discipline que sur une installation fixe, ne serait-ce qu'à cause de l'éloignement du laboratoire.

Un régime d'enregistrement qui tient sur un chantier

Trois enregistrements par poste de production suffisent : les réglages de proportions des doseurs avec la date d'étalonnage, le résultat de tamisage de l'échantillon prélevé à la sortie, et la teneur en eau mesurée au point de mise en oeuvre accompagnée du résultat de densité de cette couche. Reliés au même numéro de poste, ces trois éléments rendent toute non-conformité ultérieure auto-explicative, puisque l'étape d'apparition est visible. Tenus dans des registres séparés, la discussion finit toujours au même endroit et personne ne peut désigner la source. L'effet du choix des équipements sur ce régime se lit utilement avec l'implantation présentée sur la page installation de fondation routière.

Questions fréquentes

Une analyse granulométrique est-elle obligatoire à chaque poste ?

L'obligation vient de la spécification contractuelle. Augmenter la fréquence dès que la source du matériau, l'état d'humidité ou la proportion d'alimentation change est ce qui confine un écart à un seul poste.

Que faire si la teneur en fines ressort élevée ?

Vérifier d'abord la proportion d'alimentation du stock fin. Si elle est juste, chercher des mottes d'argile ou du matériau altéré ; dans les deux cas la correction se situe côté mélange, non côté compactage.

Quelle mesure d'humidité fait foi, centrale ou chantier ?

La décision de compactage repose sur la teneur en eau au point de mise en oeuvre. La mesure en sortie de centrale reste nécessaire au dosage, et l'écart entre les deux chiffre la perte au transport.

La conformité est-elle plus difficile avec une centrale mobile ?

Rien dans la machine ne la rend plus difficile. La différence vient de la distance au laboratoire et de l'exiguïté des stocks ; stockage en couches et prélèvements plus fréquents comblent l'écart.