Le sable pour la construction

sable-meb

Grain de sable au MEB

Loin de la plage… un univers normalisé
Le sable, dans le domaine de la construction, avant d’être un matériau qu’on prend à la pelle ou à la truelle, fait l’objet de description et de prescriptions normatives. Pour la confection de mortiers, bétons et enduits, le sable est un granulat, qui doit être conforme à la norme NF EN 12620+A1 de  juin 2008. Pour cette norme, le sable est une désignation des classes granulaires pour lesquelles D (dimension maximum) est inférieur ou égal à 4 mm. Le sable peut résulter de l’altération naturelle de roches massives ou meubles et/ou de leur concassage ou du traitement des granulats artificiels.

 

marche-dans-sableCette norme précise également les caractéristiques de granularité des sables ainsi que les valeurs maximales des teneurs en fines.
La norme spécifie en outre que les caractéristiques chimiques, tels que la teneur en ions chlorure solubles dans l’eau, la teneur en ions chlorures solubles dans l’acide, la teneur en sulfates solubles dans l’acide et la teneur en soufre total doivent être déterminées suivants des méthodes normalisées. Ces teneurs doivent être déclarées par les producteurs.

La norme NF P 18-545 de septembre 2011 : Granulats, éléments de définition, conformité et codification, si elle reste de rang inférieur aux normes européennes sur les produits, complète les modalités d’évaluation de la conformité définies dans les normes européennes consacrées aux produits et établit le lien entre ces normes et les spécifications auxquelles doivent répondre les granulats pour certains usages. C’est ainsi que dans cette norme, le sable sera considéré du point de vue de son usage en chaussée, en chaussée de béton de ciment et en assise de voie ferrée. Enfin, du point de vue géologique, c’est la norme NF EN 932-3 de Décembre 1996 qui spécifie la procédure pour l’examen pétrographique des granulats d’origine naturelle, dont le sable.


Sable normalisé

N’apportez pas au LERM le sable de votre plage préférée pour tester un ciment, car les méthodes d’essais de ciments exigent la confection d’un « mortier normal ». Le sable alors utilisé est un sable normal appelé « sable normalisé CEN, EN 196-1 », qui est lui-même défini par rapport à un « sable de référence CEN » dont un stock limité est conservé comme matériau de référence. Il s’agit d’un sable naturel siliceux, à grains arrondis, d’une teneur en silice au moins égale à 98%. Sa composition granulométrique est précisée dans la norme NF EN 196-1 d’avril 2006. Cette même norme décrit les essais de validation du sable normalise CEN.

Propreté : équivalent de sable : norme NF EN 933-8
Cet essai, dont la norme a été révisée récemment (mars 2012), est utilisé pour contrôler la propreté des sables entrant dans la composition du béton. L’essai consiste à séparer les particules fines du sable, puis à laisser reposer l’échantillon.
On mesure ensuite :
– la hauteur h1 = sable propre + éléments fins
– la hauteur h2 = sable propre.
L’équivalent de sable déduit s’écrit : ES = (h2/h1)100.

sable-meb-2

Ecoulement et friabilité

Il est à noter enfin que la norme NF EN 933-6 de septembre 2002 permet de mesurer le coefficient d’écoulement des sables et la norme P 18-576 de décembre 1990 permet, elle, de mesurer le coefficient de friabilité des sables.

 

 

Pour la maçonnerie
Pour la maçonnerie, il est recommandé de retenir un sable aussi peu lamellaire que possible, c’est-à-dire que la forme de ses grains doit s’approcher de la sphère. Il doit être propre (exempt d’impuretés et ne doit pas troubler l’eau claire dans lequel il est plongé) ; il doit être chimiquement neutre : les sables de mer doivent donc être nettoyés de leur sel ; leur absorption d’eau doit être limitée. Il faut, enfin, tenir compte du fait que le sable est sujet à foisonnement.

Le foisonnement du sable

Entre des particules sphériques, l’humidité prend la forme d’un film d’eau. Entre les particules, ce film crée un pont qui exerce une attraction entre elles. Si la quantité d’eau augmente, la taille du pont croît. Il semble alors que le sable gonfle : le foisonnement est donc la variation du volume apparent du sable en fonction de la teneur en eau. Ce phénomène est à prendre en compte dans les différentes utilisations du matériaux à venir.
De même, le dosage des mortiers est généralement prévu à partir du sable sec, mais comme il est rare que le sable soit entreposé à l’abri,  l’humidité variable du sable perturbe son dosage volumétrique ainsi que la teneur en eau du béton frais.
Le DTU 26.1 : Travaux d’enduits de mortiers, traite, dans son annexe A du foisonnement des sables.