Aliapur - La Granulometrie Des Granulats

8/18/2019 Aliapur - La Granulometrie Des Granulats

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Dénition

Ensemble des caractéristiques géométriques définissant l’état d’un solide divisé. Expression de la distributiond’une matière fragmentée entre les différentes classes granulométriques qui la composent.

La granulométrie est la mesure de la dimension des granulats contenus dans un lot de matière et leur répartitionselon leur taille. Le tamisage est une méthode granulométrique.

Application aux granulats issus de PUNR

Les granulats de pneus usagés non réutilisables (PUNR)sont obtenus par différents procédés de broyage demorceaux grossiers de pneumatiques. Leurs tailles sesituent généralement entre 0,8 et 20 mm dans lesdifférentes productions industrielles observées. Ellessont liées au procédé utilisé par le granulateur.

Par tamisages successifs, les principaux producteursproduisent a minima trois grands types de granulats :de 0,5 à 2,5 mm pour être utilisés par exemple ensous-couche de gazons synthétiques ; de 1 à 4 mm

notamment pour constituer les sous-couches amortis-

santes des aires de jeux ou des sols industriels ; de 2à 8 mm pour entrer par exemple dans la compositionde sols équestres ou de pistes d’athlétisme. Certainsindustriels produisent également de la « poudrette »comprise entre 0 et 1 mm. Cette dernière catégoriepeut servir à produire des pièces moulées.

Remarque Aujourd’hui, grâce aux travaux d’Aliapur, lesdénominations « poudrette », « granulat » et « broyat »

ont pu être précisées.

Broyats

Tri des granulats par tamisage

n Poudrettes : lots de particulesde pneus dont la taille estcomprise entre 0 et 0,8 mm etdébarrassées des fibres textiles et

métalliques.

n Granulats : lots de particulesde pneus dont la taille estcomprise entre 0,8 et 20 mm etdébarrassées des fibres textiles et

métalliques.

n Tous les lots de particulesau-dessus de 20 mm sontcommunément appelés des« broyats ». Ils comportenten général des fibres textileset métalliques.


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Méthode

Sur la base des normes existantes dans les domainesdes granulats minéraux, des grains agricoles et desgranulats de liège, les laboratoires et les expertsde la commission de normalisation PUNR-Afnor onttesté plusieurs tamiseuses, des tamis, ainsi que laquantité optimale de granulats à traiter lors d’uneopération. Les résultats de leurs études ont montré quela méthode la plus robuste et la plus fiable consiste àutiliser le mode opératoire suivant.

SABLEdensité = 2

GRANULATSdensité = 0,4

Comment garantir la reproductibilité des mesures avec un produitqui se prête moins à un tamisage (densité faible, élasticité) ?

Mode opératoire

n Peser la masse de l’échantillon pour laboratoire :500 g.

n Former la colonne de tamis sur le vibrateur (voirphoto ci-contre) : 6 tamis de 400 mm de diamètre,de différentes tailles de mailles choisies en fonctiondu produit à obtenir.

n Soulever le couvercle et placer l’échantillon pourlaboratoire dans le tamis supérieur de la colonne.

n Remettre en place le couvercle et faire fonctionnerle vibrateur pendant 5 minutes (fréquence de 15 Hz).

n Récupérer la matière dans les bacs et nettoyerchaque face des tamis (supérieure et inférieure) àl’aide des brosses et/ou des pinceaux, et incorporer

les résidus dans chaque classe granulométriquecorrespondante.

n Peser ensuite sur la balance les quantités degranulats retenues dans chaque tamis et la quantitérecueillie dans le fond.

Ce mode opératoire a servi de base à la rédaction d’une norme en février 2007 : Afnor XP T47-752. Celle-ciprécise le type et le nombre de tamis à utiliser et définit comment qualifier les produits. Elle est citée commenorme de référence dans le projet de norme « PR NF P90-112 – Sols sportifs – Terrains de grands jeux en gazonsynthétique – Conditions de réalisation ».


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Résultats

n d est la dimension de la maille du plus petit tamislaissant passer entre 1 % et 10 % de granulats (enmasse par rapport à la masse totale). Par exemple,si un tamis de maille 0,08 mm laisse passer moins de1 % de granulats, alors d sera égale à la maille du

tamis supérieur qui aura laissé passer entre 1 % et10 % de granulats.

n D est la dimension de la maille du plus grand tamislaissant passer entre 90 % et 99 % de granulats (enmasse par rapport à la masse totale).

Dénition du ratio d/DCe ratio permet de quantifier la granulométrie d’un échantillon.

Typologies de produits analysés

Le tableau ci-dessous identifie les types de produits analysés dans les différentes usines.

Usine 1 Usine 2 Usine 3 Usine 4

Poudrettes


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Cas des applications courantes

Applications les plus courantes : pièces moulées, asphalt rubber…Granularité selon norme XP T47-752Tamis utilisés : 0,08 – 0,125 – 0,2 – 0,315 – 0,5 – 0,63 mm

0

20%

40%

60%

80%

100%

TAMISAGE

Tamis0,08 mm

Tamis0,125 mm

Tamis0,2 mm

Tamis0,315 mm

Tamis0,5 mm

Tamis0,63 mm

Usine 3 - d/D = 0,2/0,5 Usine 4 - d/D = 0,2/0,63

Application la plus courante : gazons synthétiquesGranularité selon norme XP T47-752Tamis utilisés : 0,5 – 1 – 1,25 – 1,4 – 1,6 – 2 mm

Tamis0,5 mm

Tamis1 mm

Tamis1,25 mm

Tamis1,4 mm

Tamis1,6 mm

Tamis2 mm

0

20%

40%

60%

80%

100%

TAMISAGE

Usine 1 - d/D = 0,5/2 Usine 3 - d/D = 0,5/1,6 Usine 4 - d/D = 0,5/1,25


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Application la plus courante : aires de jeux, tapis amortissants, sols industriels, pièces moulées…Granularité selon norme XP T47-752Tamis utilisés :0,5 – 1,6 – 2 – 3,15 – 4 – 5 – 6,3 mm

0

20%

40%

60%

80%

100%

TAMISAGE

Tamis

0,5 mm

Tamis

1,6 mm

Tamis

2 mm

Tamis

3,15 mmTamis4 mm

Tamis5 mm

Usine 1 - d/D = 1,6/5 Usine 3 - d/D = 0,5/4 Usine 4 - d/D = 1,6/5

* Fines : granulats de taille inférieure à 0,8 mm.

Interview d’un utilisateur« Avec les granulats de PUNR, nous avons les mêmes exigences que pour un produitmanufacturé. »Didier Miranda, Directeur Général d’Eurofield.« Nous fabriquons et commercialisons des gazonssynthétiques, essentiellement pour des terrains de sport.Les granulats de PUNR entrent dans la compositiondes terrains dits “de grands jeux”, comme le football

ou le rugby, pouvant atteindre 8 000 m2

de surface.Ils apportent toutes les qualités sportives nécessairesà notre produit et contribuent à assurer une bonneinteraction avec l’athlète. L’amortissement des chocs, lasouplesse, la restitution de l’énergie sont quelques-unesdes qualités que nous recherchons.

Pour nous, la granulométrie est essentielle. Lesgranulats doivent avoir une granulométrie précise,fiable et stable, car cette matière première entre dansle processus de normalisation de nos produits, et pourla simple raison qu’une granulométrie adéquate en

garantit les performances ! Avec les granulats de PUNR,nous avons les mêmes exigences que pour un produitmanufacturé. Tous les granulateurs n’ont pas comprisqu’ils doivent augmenter la valorisation des granulatsen étant plus sensibles aux besoins des utilisateurs. Si je

commande du 0,5-1,5 mm, ce n’est pas pour recevoirdu 0-25 mm ! Les “fines”* en particulier vont poser desproblèmes tout au long de la vie de notre produit, dela pose à son utilisation. Mais la granulométrie n’estpas la seule caractéristique intéressante pour nous :la morphologie l’est également. Aliapur contribue àfaire prendre conscience aux différents acteurs dela filière de l’importance de laqualité, de la rédaction de normes,etc. La sensibilisation se ressent,c’est évident, mais c’est unedémarche de longue haleine. »

Eurofield S65ML2


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Conclusion

Confrontée à un nouveau contexte réglementaire et à des enjeux de développement durable, la filière durecyclage des pneus usagés doit harmoniser et codifier ses pratiques pour se développer et tendre vers unniveau optimal.

La granulométrie étant un des paramètres les plus importants, Aliapur a souhaité apporter son expertise pourétablir les références communes indispensables pour mieux travailler ensemble.

Cette méthode, si l’ensemble des acteurs se l’approprie, peut permettre d’optimiser l’utilisation des granulatspour certaines applications et, entre autre, de contrôler les paramètres de réglages d’un process degranulation.


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Références

Normesn Afnor XP T47-752 – Février 2007Pneus usagés non réutilisables (PUNR) – Déterminationde la granulométrie des granulats issus de PUNR(pneus usagés non réutilisables) – Méthode basée surle tamisage mécanique des produits.

n ASTM D5644-96 – Août 2000Standard Test Method for Rubber Compounding

Materials – Determination of Particle Size Distributionof Recycled Vulcanizate Particulate Rubber.

n ISO 2030 – Novembre 1990Granulés crus de liège – Analyse granulométriquepar tamisage mécanique.

n NF EN 933-1 – Décembre 1997Essais pour déterminer les caractéristiques géométri-ques des granulats – Partie 1 : détermination de lagranularité. Analyse granulométrique par tamisage.

Études de références

n Analyses de granulats, de fibres textiles et defibres métalliques issus du broyage de PUNR véhi-cules légers (VL) et poids lourds (PL) – LRCCP pour lecompte d’Aliapur – Juin 2005.

n Échantillonnage et caractérisation de granulatsde pneus usagés non réutilisables – BRGM pour lecompte d’Aliapur – Juillet 2006.

n Échantillonnage et caractérisation de granulats depneus usagés non réutilisables en vue de la compa-raison de différents procédés de granulation – BRGMpour le compte d’Aliapur – Février 2007.

ALIAPUR - Recherche & Développement

71, cours Albert Thomas - 69003 Lyon - FRANCETél : +33 (0)4 37 91 43 20 - Fax : +33 (0)4 78 54 67 14www.aliapur.fr - [email protected]

FILIÈRE DE VALORISATION DES PNEUS USAGÉS

C o o r d i n a t i o n é d i t o r i a

l e : R & D

A l i a p u r –

C o o r d i n a t i o n g r a p h i q u e : c o m m u n i c a t i o n A l i a p

u r –

C o n c e p t i o n / C r é a t i o n : B o n n e R é p o n s e –

D é c e m b r e 2 0 1 0 .

I m p r i m é d a n s l e c a d r e d ’ I m p r i m ’ V e r t s u r p a p i e r r e c y c l é –

E n s a q u a l i t é d ’ é m e t t e u r d e p a

p i e r s ,

A l i a p u r a d h è r e à l ’ é c o - o r g a n i s m e E c o F o l i o p o u r l e u r r e c y c l a

g e .

Site de prélèvement

Les études menées par Aliapur ont porté sur diverslots de granulats de PUNR issus de quatre usineseuropéennes de granulation qui utilisent différentsprocédés et matières premières. Ces lots correspondentaux principaux produits commercialisés par ces sites.

Les quatre sites d’où proviennent les échantillonsreprésentent les principales configurations de ceque l’on pourrait trouver en termes de procédés

et de types de pneus usagés. Aliapur a utilisé unegrande diversité de produits pour ses analyses, luiassurant une vue globale du secteur et une bonnereprésentativité des résultats.

n Usine 1 :broyages successifs de pneus de poids lourds (PL).n Usine 2 :broyages successifs de pneus de véhicules légers (VL).n Usine 3 :broyage par écrasement de pneus PL et VL.n Usine 4 :

broyage après cryogénie de pneus PL et VL.

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