Quelles sont les qualités d'une bonne pierre de construction ?

Les ftests suivants sont effectués pour déterminer les qualités d'une bonne pierre de construction !

(1) Test acide

(2) Test d'attrition

(3) Test d'écrasement

(4) Test de cristallisation

(5) Test de congélation et décongélation

(6) Test de dureté

(7) Test d'impact

(8) Test microscopique

(9) test de Smith

(10) Test d'absorption d'eau.

Chacun de ces tests sera maintenant brièvement décrit.

1. Test acide :

Dans ce test, un échantillon de pierre pesant environ 0,50 à 1 N est prélevé. Il est placé dans une solution d'acide chlorhydrique à un pour cent et il y est conservé pendant sept jours. La solution est agitée par intervalles. Une bonne pierre de construction conserve ses arêtes vives et sa surface exempte de poudre à la fin de cette période.

Si les bords sont cassés et que de la poudre se forme à la surface, cela indique la présence de carbonate de calcium et une telle pierre aura une mauvaise qualité de vieillissement. Il est naturel que ce test ne puisse pas être appliqué aux pierres calcaires. Ce test est généralement effectué sur les grès.

2. Test d'attrition :

Ce test est fait pour connaître le taux d'usure des pierres qui sont utilisées dans la construction de routes. Les résultats du test indiquent le pouvoir de résistance des pierres contre l'action de broyage sous la circulation.

La procédure suivante est adoptée :

(i) L'échantillon de pierre est brisé en morceaux d'environ 60 mm.

(ii) De telles pièces, pesant 50 N, sont placées dans les deux cylindres de la machine d'essai d'attrition de Deval. Le diamètre et la longueur du cylindre sont respectivement de 200 mm et 340 mm.

(iii) Les cylindres sont fermés. Leurs axes font un angle de 30° avec l'horizontale.

(iv) Les cylindres sont tournés autour de l'axe horizontal pendant 5 heures à la vitesse de 30 tr/min.

(v) Après cette période, le contenu est retiré des cylindres et il est passé à travers un tamis de maille de 1,50 mm.

(vi) La quantité de matière retenue sur le tamis est pesée.

(vii) Le pourcentage d'usure est calculé comme suit –

3. Test d'écrasement :

La résistance à la compression de la pierre est déterminée à l'aide de ce test.

L'échantillon de pierre est découpé en cubes de dimension 40 mm x 40 mm x 40 mm. Les côtés des cubes sont finement habillés et finis. Le nombre minimum d'éprouvettes à tester est de trois. De tels échantillons doivent être placés dans l'eau pendant environ 72 heures avant le test et ensuite testés dans des conditions saturées.

La surface portante est ensuite recouverte de plâtre de Paris ou de contreplaqué de 5 mm d'épaisseur. La charge est appliquée axialement sur le cube dans une machine d'essai de concassage. Le rite de chargement est de 13,72 N/mm ² par minute. La résistance à l'écrasement de la pierre par unité de surface est la charge maximale à laquelle son échantillon s'écrase ou se rompt divisée par la surface de la face d'appui de l'échantillon.

4. Test de cristallisation :

Dans ce test, au moins quatre cubes de pierre de 40 mm de côté sont prélevés. Ils sont séchés pendant 72 heures et pesés. Ils sont ensuite immergés dans une solution à 14 % de Na₂ SO₄ pour 2 heures. Ils sont séchés à 100°C et pesés. La différence de poids est notée. Cette procédure de séchage, pesage, immersion et repesage est répétée au moins cinq fois. A chaque fois, le changement de poids est noté et il est exprimé en pourcentage du poids d'origine.

Il est à noter que la cristallisation du CaSO₄ dans les pores de la pierre provoque la pourriture de la pierre due aux intempéries. Mais, comme CaSO₄ a une faible solubilité dans l'eau, il n'est pas adopté dans ce test.

5. Test de congélation et de décongélation :

Le spécimen de pierre est maintenu immergé dans l'eau pendant 24 heures. Il est ensuite placé dans un mélange réfrigérant à -12°C pendant 24 heures. Il est ensuite décongelé ou réchauffé à température atmosphérique. Cela doit être fait à l'ombre pour éviter tout effet dû au vent, aux rayons du soleil, à la pluie, etc. Une telle procédure est répétée plusieurs fois et le comportement de la pierre est soigneusement observé.

6. Test de dureté :

Pour déterminer la dureté d'une pierre, le test est effectué comme suit :

(i) Un cylindre de diamètre 25 mm et de hauteur 25 mm est extrait de l'échantillon de pierre.

(ii) Il est pesé.

(iii) Il est placé dans la machine d'essai de Dorry et pressé avec une pression de 12,50 N.

(iv) Le disque annulaire en acier de la machine est ensuite mis en rotation à une vitesse de 28 tr/min.

(v) Pendant la rotation du disque, le sable grossier de spécification standard est saupoudré sur le dessus du disque.

(vi) Après 1000 tours, l'échantillon est sorti et pesé.

(vii) Le coefficient de dureté se trouve à partir de l'équation suivante -

7. Test d'impact :

Pour déterminer la ténacité d'une pierre, le test d'impact est effectué dans une machine à impact de page comme suit :

(i) Un cylindre de diamètre 25 mm et de hauteur 25 mm est extrait de l'échantillon de pierre.

(ii) Il est placé sur l'enclume en fonte de la machine.

(iii) Un marteau en acier d'un poids de 20 N est autorisé à tomber axialement dans une direction verticale sur l'éprouvette.

(iv) La hauteur du premier coup est de 1 cm ; celui du deuxième coup est de 2 cm; celui du troisième coup est de 3 cm; etc.

(v) Le coup auquel le spécimen se brise est noté. Si c'est le n ^ème coup, n représente l'indice de ténacité de la pierre.

8. Test microscopique :

Dans ce test, l'échantillon de pierre est soumis à l'examen microscopique.

Les lames minces de pierre sont prélevées et placées au microscope pour étudier diverses propriétés telles que :

(i) Taille de grain moyenne ;

(ii) Existence de pores, fissures, veines et secousses ;

(iii) Constituants minéraux ;

(iv) Nature du matériau de cimentation ;

(v) Présence de toute substance nocive ;

(vi) Texture de la pierre ; etc.

9. Test de Smith :

Ce test est effectué pour découvrir la présence de matière soluble dans un échantillon de pierre. Les quelques copeaux ou morceaux de pierres sont prélevés et placés dans un tube de verre. Ce tube est ensuite rempli d'eau claire. Après environ une heure, le tube est vigoureusement agité ou secoué. La présence de matière terreuse transformera l'eau claire en eau sale.

Si l'eau reste claire, la pierre sera durable et exempte de toute matière soluble. Par contre, si l'eau devient sale, cela indiquera que la pierre contient trop de matières terreuses et minérales solubles.

10. Test d'absorption d'eau :

La procédure suivante est adoptée pour ce test :

(i) À partir de l'échantillon de pierre donné, un cube pesant environ 0,50 N est préparé. Son poids réel est enregistré. Soit W₁ N.

(ii) Le cube est ensuite immergé dans de l'eau distillée pendant une durée de 24 heures.

(iii) Le cube est sorti de l'eau et l'eau de surface est essuyée avec un chiffon humide.

(iv) Il est à nouveau pesé. Soit son poids W₂ N.

(v) Le cube est suspendu librement dans l'eau et son poids est enregistré. Que ce soit W₃ N.

(vi) L'eau est bouillie et le cube est maintenu dans l'eau bouillante pendant cinq heures.

(vii) Il est ensuite retiré et l'eau de surface est essuyée avec un chiffon humide. Son poids est enregistré. Soit W₄ N.

À partir de ces données, les valeurs des propriétés suivantes de la pierre sont obtenues :