EP1663902A2 - Procede de fabrication de granulats artificiels - Google Patents

Procede de fabrication de granulats artificiels

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Publication number
EP1663902A2
EP1663902A2 EP04786275A EP04786275A EP1663902A2 EP 1663902 A2 EP1663902 A2 EP 1663902A2 EP 04786275 A EP04786275 A EP 04786275A EP 04786275 A EP04786275 A EP 04786275A EP 1663902 A2 EP1663902 A2 EP 1663902A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mortar
cure
inclusions
elements
predetermined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04786275A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
François De Larrard
Vincent Ledee
Thierry Sedran
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut Francais des Sciences et Technologirs des Transports de lAmenagement et des Reseaux
Original Assignee
Laboratoire Central des Ponts et Chaussees
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Laboratoire Central des Ponts et Chaussees filed Critical Laboratoire Central des Ponts et Chaussees
Publication of EP1663902A2 publication Critical patent/EP1663902A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/021—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by a mineral binder, e.g. cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/146—Silica fume
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/02—Selection of the hardening environment
    • C04B40/0263—Hardening promoted by a rise in temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the invention relates to a method for manufacturing artificial aggregates.
  • tire-road grip is an important characteristic considered for road safety. This adhesion depends on the tire, on the wearing course of the road, and, in particular on the micro-roughness of the aggregates which the wearing course comprises.
  • the micro-roughness of the aggregates is an essential parameter for grip, because the roughness of the surface of the pavement depends on it. On wet roads, it is these roughnesses which allow the rupture of the film of water and therefore the dry contact between the roadway and the tire.
  • Micro-roughness is an intrinsic characteristic of the aggregate.
  • An object of the invention is to provide a method for manufacturing artificial aggregates which makes it possible to manufacture artificial aggregates at low cost and in large quantities.
  • This object of the invention is achieved by the fact that the following steps are carried out: - a first material comprising particles is provided, - elements intended to form a second material are provided, - a predetermined quantity of said first material is mixed with a predetermined quantity of each of said elements of said second material, whereby a mortar formed of inclusions corresponding to the first material and a matrix corresponding to the second material is obtained, - a first treatment is applied to the mortar for a predetermined first treatment duration , and - said mortar is crushed to obtain artificial aggregates.
  • the cure “curing” in English, means that the mortar is subjected to a treatment making it possible to manage the exchanges of water and / or heat with the external environment.
  • the cures make it possible to prevent dehydration of the matrix and, on the contrary, promote hydration which tends to consolidate it. Consequently, the conditions (duration and temperature) in which this type of cure is practiced determine the consolidation of the matrix and therefore of the mortar.
  • the first material has a hardness greater than that of the second material and forms hard inclusions in the mortar.
  • the first material is preferably obtained from a source rock having good mechanical properties, in particular good resistance to wear and to fragmentation. Consequently, an original rock having values of Los Angeles coefficient less than 12 and of Micro-Deval coefficient less than 20 is preferably used for the first material.
  • the mortar is hydrated, but that the cure allowing this hydration is not too long. Indeed, crushing after a short cure makes it possible to expose a certain number of inclusions and therefore to obtain a high roughness. Consequently, before crushing, the mortar is advantageously hydrated by a second cure, for a predetermined second cure duration, so that the adhesion in the mortar between the inclusions and the matrix is not too high.
  • the duration of this second cure is limited so that the consolidation of the matrix is just sufficient so that, on the one hand, the inclusions adhere sufficiently in the matrix without detaching during crushing and, on the other hand, the ruptures caused by the crushing allow to reveal a damaged facies.
  • the crushed mortar advantageously undergoes a third cure, by immersion in water, for a predetermined third cure duration, thus making it possible to perfect the hardening of the matrix within the crushed mortar.
  • This maturation leads to the development of an inclusions / matrix adhesion which makes it possible to guarantee good joining of the two materials together and therefore to limit the risk of detachment of the inclusions.
  • the first material advantageously comprises particles of size less than 1.5 mm.
  • the inclusions are less than 1 mm in size.
  • the fines that is to say the particles of substantially micrometric size, are advantageously removed by successive washes of the first material before mixing with the second material.
  • the elements of the first material comprise a cement and a silica fume.
  • the mortar is such that its compressive strength would be between 80 and 110 MPa after the third cure if it was not crushed. The adhesion of inclusions in the matrix depends, among other things, on the amount of water present.
  • the single FIGURE schematically represents the steps of a preferred embodiment of the method making it possible to obtain artificial aggregates 10 from a mortar M12-14 obtained by a mixture of a first material 12 which comprises particles and which is called inclusions for the rest, and a second material 14 which is composed of several elements and which forms a matrix 14 for the mortar M12-14.
  • the elements considered in the composition of the second material 14 intended to form the matrix 14 of the mortar M 12-14 are preferably chosen from cements, silica smoke, superplasticizers and water.
  • the matrix 14 of the second material comprises a cement making it possible to obtain a mortar M12-14 whose compressive strength is between 90 MPa and 110 MPa, preferably of the order of 100 MPa.
  • the matrix 14 is advantageously composed of a mixture of an amount Qi6 of a cement 16, preferably a cement of the aforementioned type “CEM I 52.5”, of an amount Qi ⁇ of silica smoke 18, d '' an amount Q20 of superplasticizer 20 and an amount Q22 of water 22.
  • the amount Qi6 is between 600 Kg / m 3 and
  • the quantity of water Q22 is advantageously determined so that the water / cement ratio is between 30% and 35%, preferably of the order of 33%. Consequently, with the abovementioned quantities Qi6 of cement, the quantity of water Q22 is preferably between 200 Kg / m 3 and 230 Kg / m 3 .
  • a M12-14 mortar After mixing a quantity Q12, preferably between 1400 Kg / m 3 and 1600 Kg / m 3 of inclusions 12 with the abovementioned quantities of elements of the first material, a M12-14 mortar is obtained which has a quantity Q12 of inclusions in a matrix 14 in quantity Q14, preferably between 870 Kg / m 3 and 1015 Kg / m 3 , quantity Q14 which corresponds to the sum of the quantities of the aforementioned elements which are supplied.
  • a first cure Tl of the mortar M12-14 in this case a conservation at room temperature ⁇ i and at least at 95% relative humidity, is then carried out for a duration of first cure tl, between 12 hours and 36 hours, preferably around 24 hours.
  • the inclusions 12 and the elements of the second material 14 are preferably mixed simultaneously before having formed the matrix 14, that is to say directly the inclusions 12 with the cement 16, the silica smoke 18, the superplasticizer 20 and water 22.
  • the inclusions 12 are preferably a sand, for example, a gneiss sand or a dioritic sand.
  • the fluidity of the M12-14 mortar has been optimized to allow easy compaction in 4x4x16 cm 3 molds, using an impact table in accordance with standard EN 196-1; the mortar thus compacted forms M12-14 mortar specimens.
  • the 4x4x16 cm 3 test tubes are removed from the mold, and a second cure T2 is applied to them, corresponding to soaking in water at temperature ⁇ 2, between 18 ° C and 25 ° C, preferably of the order of 20 ° C, for a duration of second cure t2, between 12 hours and 36 hours, preferably substantially equal to 24 hours.
  • This second T2 treatment is performed to generate weak bonds in the M12-14 mortar intended to be crushed. After having carried out this second T2 treatment of the M12-14 mortar specimens, the latter are split in two, then crushed using a jaw crusher C.
  • a third cure T3 by soaking in water at temperature ⁇ 2, between 35 ° C and 45 ° C, preferably of the order of 40 ° C, is then carried out for a duration of third cure t3 between 10 days and 15 days, to complete the hydration of the cement 16 which started during the second cure T2 and to consolidate the artificial grains 10 obtained, by consolidating the connections between the inclusions 12 and the matrix 14.
  • this third cure T3 allows 'Obtain strong bonds which will limit the risks of detachment of inclusions 12.
  • the mortar M12-14 matures and we obtain artificial grains 10 consolidated.
  • Two compositions, indicated in the table below, are given by way of exemplary embodiments of artificial ranulates.
  • a quantity Q12 substantially equal to 1412 Kg / m 3 of gneiss sand, is mixed with the elements of the second material in quantities corresponding to a quantity Q14, substantially equal to 946.3 Kg / m 3 .
  • This quantity Qi4 corresponds substantially to the mixture of a quantity Qi6 of cement “CEM I 52.5” of the order of 652 Kg / m 3 , of a quantity Qi8 of silica smoke of the order of 65 Kg / m 3 , of a quantity Q20 of superplasticizer of the order of 12.3 Kg / m 3 and a quantity Q22 of water of the order of 217 Kg / m 3 .
  • the gneiss sand Prior to mixing, the gneiss sand has preferably undergone sieving on a 1.5 mm sieve so as to keep as inclusions 12 only the grains of sand preferably less than or equal to 1.5 mm in size.
  • This quantity Q14 corresponds substantially to the mixture of a quantity Qi6 of cement “CEM I 52.5” of the order of 673 Kg / m 3 , of a quantity Qi8 of silica smoke of the order of 68 Kg / m 3 , of a quantity Q20 of superplasticizer of the order of 13.0 Kg / m 3 and a quantity Q20 of water of the order of 223 Kg / m 3 .
  • the dioritic sand prior to mixing, has preferably undergone sieving, but rather over a sieve of 1 mm so as to retain as particles, only the grains of sand preferably less than or equal to 1 mm in size .

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication de granulats artificiels (10), caractérisé en ce que les étapes suivantes sont réalisées : - on fournit un premier matériau (12) comportant des particules, - on fournit des éléments (16, 18, 20, 22) destinés à former un deuxième matériau (14), - on mélange une quantité (Q12) prédéterminée dudit premier matériau (12) avec une quantité (Q16, Q18, Q20, Q22) prédéterminée de chacun desdits éléments (16, 18, 20, 22) dudit deuxième matériau (14), par quoi on obtient un mortier (M12-14) formé d'inclusions (12) correspondant au premier matériau et d'une matrice (14) correspondant au deuxième matériau (14), - on applique au mortier (M12-14) une première cure (T1) pendant une durée de première cure prédéterminée (t1), et - on concasse (C) ledit mortier (M12-14) pour obtenir des granulats artificiels (10).

Description

Procédé de fabrication de granulats artificiels.
L'invention concerne un procédé de fabrication de granulats artificiels. Outre le comportement même des conducteurs de véhicules, en particulier celui des conducteurs d'automobiles, l'adhérence pneumatique- chaussée est une caractéristique importante considérée pour la sécurité routière. Cette adhérence dépend du pneumatique, de la couche de roulement de la chaussée, et, en particulier de la micro-rugosité des granulats que comporte la couche de roulement. La micro-rugosité des granulats est un paramètre essentiel pour l'adhérence, car les aspérités de la surface de la chaussée en dépendent. Sur chaussée mouillée, ce sont ces aspérités qui permettent la rupture du film d'eau et donc le contact sec entre la chaussée et le pneumatique. La micro-rugosité est une caractéristique intrinsèque du granulat. En conséquence, afin de s'assurer d'un maintien suffisant dans le temps de l'adhérence pneumatique-chaussée, des critères de résistance au polissage ont été introduits dans les normes et les spécifications relatives aux granulats destinés aux couches de roulement. Ces critères s'expriment en coefficient de polissage accéléré CPA ou en résistance au polissage accéléré RPA selon l'essai utilisé. Ce dernier est respectivement défini dans la norme NF P 18-575 et dans la norme XP P 18-580. Sous l'effet du trafic routier, les granulats subissent un polissage de leur surface, dont la conséquence est la diminution progressive de ces aspérités. En conséquence, afin d'assurer un maintien durable de la microtexture des granulats, sur certaines portions d'itinéraires, dans lesquelles l'adhérence doit être maximale, des granulats artificiels, dont la microrugosité est supérieure à celle que l'on peut trouver dans des roches naturelles, sont présents dans la couche de roulement. En effet, parmi les granulats connus, les valeurs de CPA les plus élevées recensées avoisinent les 0,65 pour des roches naturelles et 0,75 pour des matériaux artificiels, comme par exemple ceux comportant de la bauxite calcinée. Cependant, la fabrication de grains artificiels de bauxite nécessite un fort apport énergétique. De ce fait, ces granulats artificiels connus sont d'un prix relativement élevé et ne sont généralement disponibles qu'en petite quantité, ce qui limite considérablement leur utilisation. Un but de l'invention est de fournir un procédé de fabrication de granulats artificiels qui permet de fabriquer des granulats artificiels à moindre coût et en quantité importante. Ce but de l'invention est atteint par le fait que les étapes suivantes sont réalisées : - on fournit un premier matériau comportant des particules, - on fournit des éléments destinés à former un deuxième matériau, - on mélange une quantité prédéterminée dudit premier matériau avec une quantité prédéterminée de chacun desdits éléments dudit deuxième matériau, par quoi on obtient un mortier formé d'inclusions correspondant au premier matériau et d'une matrice correspondant au deuxième matériau, - on applique au mortier une première cure pendant une durée de première cure prédéterminée, et - on concasse ledit mortier pour obtenir des granulats artificiels. La cure, « curing » en anglais, signifie que le mortier est soumis à un traitement permettant de gérer les échanges d'eau et/ou de chaleur avec le milieu extérieur. En l'espèce, les cures permettent d'empêcher la déshydratation de la matrice et favorisent au contraire une hydratation qui tend à la consolider. En conséquence, les conditions (durée et température) dans lesquelles ce type de cure est pratiquée déterminent la consolidation de la matrice et donc du mortier. Avantageusement, le premier matériau présente une dureté supérieure à celle du deuxième matériau et forme dans le mortier des inclusions dures. Pour assurer une durabilité des aspérités constituées par les particules du premier matériau, il est préférable que ce dernier présente une bonne qualité mécanique ; en conséquence, le premier matériau est préférentiellement issu d'une roche mère ayant de bonnes propriétés mécaniques, en particulier une bonne résistance à l'usure et à la fragmentation. En conséquence, une roche d'origine ayant des valeurs de coefficient Los Angeles inférieures à 12 et de coefficient Micro-Deval inférieures à 20 est préférentiellement utilisée pour le premier matériau. Pour faire apparaître une forte rugosité au sein du mortier, il est essentiel que le mortier soit hydraté, mais que la cure permettant cette hydratation ne soit pas trop longue. En effet, un concassage après une cure courte permet de mettre à nu un certain nombre d'inclusions et donc d'obtenir une forte rugosité. En conséquence, avant concassage, le mortier est avantageusement hydraté par une deuxième cure, pendant une durée de deuxième cure prédéterminée, pour que l'adhérence dans le mortier entre les inclusions et la matrice, ne soit pas trop élevée. La durée de cette deuxième cure est limitée pour que la consolidation de la matrice soit juste suffisante pour que d'une part, les inclusions adhèrent suffisamment dans la matrice sans se décoller lors du concassage et que d'autre part, les ruptures entraînées par le concassage permettent de révéler un faciès accidenté. Une deuxième cure trop longue conduirait à l'apparition de ruptures intergranulaires au sein même des inclusions, synonymes de faciès beaucoup plus lisses et donc de rugosité plus faible. Après concassage, le mortier concassé subit avantageusement une troisième cure, par immersion dans de l'eau, pendant une durée de troisième cure prédéterminée, permettant alors de parfaire le durcissement de la matrice au sein du mortier concassé. Cette maturation conduit au développement d'une adhérence inclusions / matrice permettant de garantir une bonne solidarisation des deux matériaux entre eux et donc de limiter le risque de décollement des inclusions. Selon la nature des inclusions du premier matériau et pour générer un maximum d'aspérités dans les granulats artificiels, le premier matériau comporte avantageusement des particules de taille inférieure à 1,5 mm. Il est même préférable pour une utilisation des granulats artificiels dans une couche de roulement que les inclusions soient de taille inférieure à 1 mm. Afin de multiplier le nombre d'aspérités, les fines, c'est-à-dire les particules de taille sensiblement micrométrique sont avantageusement éliminées par des lavages successifs du premier matériau avant d'effectuer le mélange avec le deuxième matériau. Avantageusement, afin d'obtenir un bon développement des performances mécaniques du deuxième matériau, se traduisant notamment par une bonne adhérence des inclusions dans la matrice, les éléments du premier matériau comportent un ciment et une fumée de silice. De préférence également le mortier est tel que sa résistance à la compression serait comprise entre 80 et 110 Mpa après la troisième cure s'il n'était pas concassé. L'adhérence des inclusions dans la matrice dépend entre autre de la quantité d'eau en présence. En effet, dans le cas d'une matrice à base de ciment, les inclusions de sable se combinent avec ce dernier pour former des silicates de chaux au sein du mortier. Pour une composition initiale donnée, l'adhérence est d'autant plus forte que la deuxième cure du mortier est longue. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation de l'invention représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère à la figure unique annexée qui représente schématiquement le procédé selon l'invention. La figure unique représente schématiquement les étapes d'un mode préféré de mise en œuvre du procédé permettant d'obtenir des granulats artificiels 10 à partir d'un mortier M12-14 obtenu par un mélange d'un premier matériau 12 qui comporte des particules et qui est appelé inclusions pour toute la suite, et d'un deuxième matériau 14 qui est composé de plusieurs éléments et qui forme une matrice 14 pour le mortier M12-14. En fait, les éléments considérés dans la composition du deuxième matériau 14 destiné à former la matrice 14 du mortier M 12-14 sont préférentiellement choisis parmi les ciments, la fumée de silice, les superplastifiants et l'eau. En l'espèce, la matrice 14 du deuxième matériau comporte un ciment permettant d'obtenir un mortier M12-14 dont la résistance à la compression est comprise entre 90 MPa et 110 MPa, préférentiellement de l'ordre de 100 MPa. Ainsi, un ciment 16 « CEM I 52,5 » et une fumée de silice 18 ont été sélectionnés. Le deuxième matériau 14 comporte en outre un superplastifiant 20 qui permet de limiter le rapport eau/ciment. Ainsi, la matrice 14 est avantageusement composée d'un mélange d'une quantité Qi6 d'un ciment 16, de préférence un ciment du type précité « CEM I 52,5 », d'une quantité Qiδ de fumée de silice 18, d'une quantité Q20 de superplastifiant 20 et d'une quantité Q22 d'eau 22. Avantageusement, la quantité Qi6 est comprise entre 600 Kg/m3 et
700 Kg/m3, alors que la quantité Qi8 est comprise entre 60 Kg/m3 et 70 Kg/m3 et que la quantité Q20 est comprise entre 10 Kg/m3 et 15 Kg/m3. La quantité d'eau Q22 est avantageusement déterminée pour que le rapport eau/ciment soit compris entre 30% et 35%, préférentiellement de l'ordre de 33%. En conséquence, avec les quantités Qi6 précitées de ciment, la quantité d'eau Q22 est préférentiellement comprise entre 200 Kg/m3 et 230 Kg/m3. Après avoir mélangé une quantité Q12, préférentiellement comprise entre 1400 Kg/m3 et 1600 Kg/m3 d'inclusions 12 avec les quantités précitées d'éléments du premier matériau, on obtient un mortier M12-14 qui présente une quantité Q12 d'inclusions dans une matrice 14 en quantité Q14, préférentiellement comprise entre 870 Kg/m3 et 1015 Kg/m3, quantité Q14 qui correspond à la somme des quantités d'éléments précités qui sont apportés. Une première cure Tl du mortier M12-14, en l'espèce une conservation à température θi ambiante et au moins à 95% d'humidité relative, est alors effectuée pendant une durée de première cure tl, comprise entre 12 heures et 36 heures, préférentiellement d'environ 24 heures. En fait, on mélange préférentiellement simultanément les inclusions 12 et les éléments du deuxième matériau 14, avant d'avoir formé la matrice 14, c'est-à-dire directement les inclusions 12 avec le ciment 16, la fumée de silice 18, le superplastifiant 20 et l'eau 22. Les inclusions 12 sont préférentiellement un sable, par exemple, un sable de gneiss ou un sable dioritique. La fluidité du mortier M12-14 a été optimisée pour permettre un compactage aisé dans des moules 4x4x16 cm3, à l'aide d'une table à chocs suivant la norme EN 196-1 ; le mortier ainsi compacté forme des eprouvettes de mortier M12-14. Après avoir effectué cette première cure Tl, on procède au démoulage des eprouvettes 4x4x16 cm3, et on leur applique une deuxième cure T2, correspondant à un trempage dans une eau à température Θ2, comprise entre 18°C et 25°C, préférentiellement de l'ordre de 20°C, pendant une durée de deuxième cure t2, comprise entre 12 heures et 36 heures, préférentiellement sensiblement égale à 24 heures. Cette deuxième cure T2 est réalisée pour générer des liaisons faibles au sein du mortier M12-14 destiné à être concassé. Après avoir effectué cette deuxième cure T2 des eprouvettes de mortier M12-14, ces dernières sont fendues en deux, puis concassées à l'aide d'un concasseur à mâchoires C. Le concassage est effectué à plusieurs reprises, puis le mortier concassé est tamisé dans un tamis T permettant de sélectionner des grains artificiels 10 de tailles comprises entre 2 mm et 15 mm, préférentiellement entre 6,3 mm et 10 mm. Une troisième cure T3, par trempage dans une eau à température Θ2, comprise entre 35°C et 45°C, préférentiellement de l'ordre de 40°C, est alors réalisée pendant une durée de troisième cure t3 comprise entre 10 jours et 15 jours, pour compléter l'hydratation du ciment 16 qui a débuté lors de la deuxième cure T2 et pour consolider les grains artificiels 10 obtenus, en consolidant les liaisons entre les inclusions 12 et la matrice 14. En effet, cette troisième cure T3 permet d'obtenir des liaisons fortes qui vont limiter les risques de décollement des inclusions 12. Après cette troisième cure T3, le mortier M12-14 arrive à maturité et on obtient des grains artificiels 10 consolidés. Deux compositions, indiquées dans le tableau ci-après, sont données à titre d'exemples de réalisation de ranulats artificiels.
En considérant l'exemple 1, on mélange une quantité Q12, sensiblement égale à 1412 Kg/m3 de sable de gneiss avec les éléments du deuxième matériau en quantités correspondant à une quantité Q14, sensiblement égale à 946,3 Kg/m3. Cette quantité Qi4 correspond sensiblement au mélange d'une quantité Qi6 de ciment « CEM I 52,5 » de Tordre de 652 Kg/m3, d'une quantité Qi8 de fumée de silice de Tordre de 65 Kg/m3, d'une quantité Q20 de superplastifiant de Tordre de 12,3 Kg/m3 et d'une quantité Q22 d'eau de Tordre de 217 Kg/m3. Préalablement au mélange, le sable de gneiss a préférentiellement subi un tamisage sur un tamis de 1,5 mm pour ne garder en guise d'inclusions 12, que les grains de sable de taille préférentiellement inférieure ou égale à 1,5 mm. Le mortier M12-14 obtenu en mélangeant les quantités précitées, en effectuant le moulage, la première cure Tl, le démoulage, la deuxième cure T2, le concassage C, puis le tamisage pour sélectionner des grains artificiels, de taille comprise préférentiellement entre 6,3 mm et 10 mm, tels que décrits précédemment est ensuite soumis à la troisième cure T3 pendant une durée de trempage long t3, sensiblement égale à 12 jours. Des tests de résistance en compression effectués sur des eprouvettes de 4x4x16 cm3 ayant subi le même cycle des trois cures, sans concassage, ont montré que le mortier M12-14 présente une résistance à la compression de Tordre de 91 MPa. En considérant l'exemple 2, on mélange une quantité Q12, sensiblement égale à 1550 Kg/m3 de sable dioritique avec une quantité Q14, sensiblement égale à 977 Kg/m3. Cette quantité Q14 correspond sensiblement au mélange d'une quantité Qi6 de ciment « CEM I 52,5 » de Tordre de 673 Kg/m3, d'une quantité Qi8 de fumée de silice de Tordre de 68 Kg/m3, d'une quantité Q20 de superplastifiant de Tordre de 13,0 Kg/m3 et d'une quantité Q20 d'eau de Tordre de 223 Kg/m3. Comme pour l'exemple 1, préalablement au mélange, le sable dioritique a préférentiellement subi un tamisage, mais plutôt sur un tamis de 1 mm pour ne retenir en guise de particules, que les grains de sable de taille préférentiellement inférieure ou égale à 1 mm. Les mêmes étapes que celles effectuées pour le mortier de l'exemple 1, sont ensuite réalisées, avec une durée de troisième cure t3 qui diffère, puisqu'elle est sensiblement égale à 13 jours. Les essais de résistance à la compression effectués sur des eprouvettes de 4x4x16 cm3 ayant subi le même cycle des trois cures, sans concassage, ont montré que cette résultante était de Tordre de 98 MPa pour le mortier M12-14 de Texemple 2. Les granulats artificiels 10 obtenus selon le procédé décrit précédemment, présentent une valeur de CPA de Tordre de 0,70 pour les quantités de Texemple 1 ou de Texemple 2. De tels granulats artificiels ont donc des propriétés intéressantes qui leur permettent d'être utilisés dans des couches de roulements nécessitant des forts CPA. En outre, leur fabrication est aisée et peu onéreuse. Il suffit par exemple, de coupler une usine de préfabrication et une installation de concassage classique de carrière pour produire industriellement de tels granulats artificiels tels que décrits. Les coûts liés à la fabrication de granulats artificiels selon le procédé de l'invention sont estimés à la moitié des coûts de fabrication des granulats artificiels actuellement connus.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication de granulats artificiels (10), caractérisé en ce que les étapes suivantes sont réalisées : - on fournit un premier matériau (12) comportant des particules, - on fournit des éléments (16, 18, 20, 22) destinés à former un deuxième matériau (14), - on mélange une quantité (Q12) prédéterminée dudit premier matériau (12) avec une quantité (Qi6, Qiδ, Q20, Q22) prédéterminée de chacun desdits éléments (16, 18, 20, 22) dudit deuxième matériau (14), par quoi on obtient un mortier (M12-14) formé d'inclusions (12) correspondant au premier matériau et d'une matrice (14) correspondant au deuxième matériau (14), - on applique au mortier (M12-14) une première cure (Tl) pendant une durée de première cure prédéterminée (tl), et - on concasse (C) ledit mortier (M12-14) pour obtenir des granulats artificiels (10).
2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier matériau (12) présente une dureté supérieure à celle du deuxième matériau (14) et forme dans le mortier (M 12-14) des inclusions dures.
3. Procédé selon Tune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mortier (M12-14) est en outre soumis à une deuxième cure (T2), avant de le concasser (C), pendant une durée de deuxième cure (t2) prédéterminée.
4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les durées prédéterminées de première cure (tl) et de deuxième cure (t2) sont respectivement sensiblement égales à 24 heures.
5. Procédé selon Tune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue un tamisage (T) pour sélectionner des grains artificiels (10) de taille comprise entre 2 mm et 15 mm.
6. Procédé selon Tune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mortier (M12-14) concassé est hydraté par une troisième cure (T3) pendant une durée de troisième cure (t3) prédéterminée.
7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la durée prédéterminée de troisième cure (t3) est comprise entre 10 jours et 15 jours.
8. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier matériau (12) comporte des particules de taille inférieure à 1,5 mm.
9. Procédé selon Tune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier matériau (12) comporte des particules de taille inférieure à 1 mm.
10. Procédé selon Tune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments du deuxième matériau (14) comportent un ciment (16).
11. Procédé selon Tune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments du deuxième matériau comportent une fumée de silice (18).
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