=>Reconnaissance \ Essais de laboratoire \

Essai d'abrasivité

L’abrasivité d'un terrain résulte de sa nature minéralogique, notamment du pourcentage en quartz, mais aussi de la cohésion entre grains et leurs dimensions.
L’abrasivité peut être caractérisée par deux indices conventionnels normalisés.

Essai de rayure avec une pointe :

Le premier indice (A in) est issu de l’essai Cerchar de rayure avec une pointe. Le résultat est exprimé par un indice d’abrasivité caractérisant l’aptitude d’une roche à user un outil qui la désagrège.

Dans l'essai Cerchar, l'échantillon est placé dans un étau sous un foret d'acier dur soigneusement affûté par une pointe conique à 90° d'angle au sommet. Ce foret chargé à 7 kg est déplacé de 1 cm sur la surface de l'échantillon: on mesure au microscope le diamètre, exprimé en 1/10 de mm, du méplat produit par le frottement, qui est l'indice d'abrasivité.
Cette valeur définit l'abrasivité de la roche sous forme de classes (1 pour les roches très abrasives à 5 pour les roches peu abrasives), fonction de l'indice d'abrasivité ; plus cet indice est élevé, plus la roche use l'outil.


Essai avec un outil de rotation :

Le deuxième indice est issu de l’essai d’abrasivité LCPC. Cet essai est adapté aux roches dont la résistance à la traction est supérieure à 1 MPa. Le résultat est exprimé par l’indice d’abrasivité (A br) calculé à partir de l’usure d’un outil mis en rotation au sein d’une masse de granulats 4/6,3 constitués à partir de la roche testée.

L'essai d'abrasivité LCPC consiste à faire tourner une plaquette d'acier pendant 5 minutes à 4500t/min dans 500 g de roche préalablement broyée à la dimension 4-6,3 mm et à déterminer la perte de poids qu'elle a subie. La plaquette (25x20x5 mm) présente une dureté correspondant à une valeur Rockwell B 60-75. L'indice d'abrasivité est égal au rapport de la perte de masse de la plaquette à la masse de matériau soumis à l'essai. Le coefficient d'abrasivité (A br) s'exprime en gramme/tonne et varie de 0 à plus de 1500 pour des roches pas abrasives à très abrasives.

Un indice de broyabilité peut être déterminé après poursuite de l'essai sur le même matériau durant 15 min. Cet indice est égal au rapport exprimé en % de la masse des particules fines passant au tamis 1,6 mm à la masse initiale de roche soumise à l'essai. Cet indice varie de 0 pour les roches très résistantes à 100 pour les roches peu résistantes.

Des études ont permis, à partir d'essais réalisés sur une quarantaine d'échantillons d'origines diverses, de mettre en évidence une certaine corrélation entre les deux types d'index d'abrasivité, comme montré sur la figure.
L'essai Cerchar ne se fait que sur des roches, tandis que l'essai LCPC peut être mené sur des roches ou des sols.

Comparaison des index d'abrasivité