Etude comparative des écoulements granulaires sur plan incliné et à l'angulomètre AG20

DESCANTES, Y ; ROPERT, C ; TOCQUER, L ; GAULARD, F ; CHEVOIR, F

Résumé :

L'angularité des gravillons, paramètre dont l'influence sur le comportement des couches de chaussées hydrocarbonées est reconnue, peut se déterminer à l'aide de l'essai européen d'écoulement à l'angulomètre. Pour autant, la relation entre le temps d'écoulement et les propriétés géométriques et pétrographiques des granulats demeure mal connue, ce qui empêche d'optimiser la production des carrières pour un usage donné. Aussi, la présente étude constitue-t-elle la première étape d'une démarche, visant in fine à construire un modèle capable de prédire le temps d'écoulement d'un échantillon de gravillons en fonction des caractéristiques géométriques et pétrographiques des particules. Cette étape vise à simplifier la géométrie d'écoulement sans en modifier les mécanismes. Elle a ainsi permis d'affiner, pour la rugosité de fond de couloir utilisée et pour le matériau testé, les conditions dans lesquelles le régime d'écoulement sur plan incliné est stationnaire avec cisaillement dans la couche en écoulement. Dans ces conditions, qui définissent des plages de valeurs pour l'ouverture de la trappe et l'inclinaison du plan adaptées aux caractéristiques géométriques de l'échantillon, l'essai d'écoulement sur plan incliné semble pouvoir être qualifié de très répétable. De plus, il a été observé que les effets de l'angularité et de l'aplatissement des particules des échantillons testés sur leur temps d'écoulement étaient similaires entre le plan incliné et l'angulomètre à gravillons, et une corrélation de bonne qualité a été établie entre l'inverse du débit d'écoulement d'un échantillon sur plan incliné et son temps d'écoulement à l'angulomètre à gravillons. Ces résultats encourageants devraient permettre de poursuivre la démarche, tant du point de vue expérimental que théorique.

Mots clés :

Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées n°267, 2007, pp 19-29